소개
화학 분자를 연구 할 때 분자 형태는 중요한 측면입니다. 모양과 기하학을 연구하면 결합, 입체 방해, 결합 각 및 결합 강도에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다. 이러한 모든 요인은 분자의 모양과 구조를 연구하여 쉽게 올바르게 예측할 수 있습니다. 분자의 각도 모양은 많은 분자가 그들 사이에 불완전한 각도를 가지므로 각도 형태를 형성하기 때문에 일반적입니다.
분자의 다른 모양
화합물의 모양은 중앙 원자 주위의 전자 수, 결합 수 및 본딩 쌍 또는 고독한 쌍과 같이 이들 쌍의 특성에 의해 결정됩니다.
분자의 모양은 VSEPR 이론 (원자가 쉘 전자 쌍 반발)으로 알려진 이론에 의해 결정됩니다.
VSEPR 제안은 간단한 메모의 수치를 제공하지만 이론적으로 설명하지 않으며 운영이 제한되어 있습니다. 이러한 한계를 극복하기 위해, 양자 기계적 원리에 근거한 두 가지 중요한 제안이 도입된다. 이들은 원자가 본드 (VB) 제안 및 분자 궤도 (MO) 제안입니다.
VSEPR 이론의 주요 학습은 다음과 같습니다.
- 전자 쌍은 항상 서로를 반발하고 서로 떨어져 있어야합니다.
- 다른 전자 쌍은 반발 순서가 다르며 순서는 다음과 같습니다.
[고독한 쌍 외래 쌍> 고독한 쌍 결합 쌍> 본드 쌍 결합 쌍]
- 고독한 쌍이있는 경우 모양과 형상이 동일합니다. 그렇지 않으면, 그것들은 다릅니다.
- 지오메트리는 고독한 쌍과 본드 쌍에 따라 다르지만 모양은 결합 쌍에만 의존합니다.
- 입체 번호는 고독한 쌍 + 본드 쌍으로 정의됩니다.
분자의 각도 형태
분자의 각도 모양은 V 자형 또는 구부러진 모양이라고도합니다.
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입체 번호 3 :를 갖는 화합물
고독한 쌍과 3 개의 결합 쌍이있는 화합물은 형태가 삼상입니다.
1 론 쌍과 2 개의 결합 쌍이있는 화합물은 모양이 구부러져 있습니다.
예를 들어, SO2는 2 개의 산소 결합 사이에서 약 120 도의 결합 각도를 갖는 SP2 화합물이다. 이론적으로, 모양은 삼각 평면이어야하지만 솔직히 구부러 지거나 V 자형으로 밝혀졌습니다. 고독한 쌍 결합 쌍 반발 인 이유는 Bond Pain-Bond 쌍 반발과 비교할 때 훨씬 더 많습니다. 따라서 각도는 120 °에서 119.5 °로 감소됩니다.
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입체 번호 4 :를 갖는 화합물
고독한 쌍과 4 개의 결합 쌍을 가진 화합물은 사면체입니다.
1 개의 고독 쌍과 3 개의 결합 쌍이있는 화합물은 삼각 피라미드 형태입니다.
2 개의 고독한 쌍과 2 개의 결합 쌍이있는 화합물은 구부러 지거나 V-shape입니다.
예를 들어, H2O는 2 개의 수소 결합 사이에서 약 104.5 도의 결합 각도를 갖는 SP3 화합물이다. BP가 모두 있으면 모양이 사면체 였을 것입니다. 그러나, 단지 2 개의 LP 만 존재하기 때문에, 모양은 사면체 또는 각도가 왜곡된다. 이는 LP-LP 반발이 LP-BP 반발보다 높기 때문에 BP-BP 반발보다 다시 높기 때문입니다. 따라서 각도는 109.5 °에서 104.5 °로 감소됩니다.
T 형성 분자
입체 번호 5 :
를 갖는 화합물고독한 쌍과 5 개의 결합 쌍을 가진 화합물은 삼각형 비 회화물 모양입니다.
1 론 쌍과 4 개의 결합 쌍이있는 화합물은 SEE-SAW 모양입니다.
2 개의 고독한 쌍과 3 개의 결합 쌍이있는 화합물은 T 자형입니다.
예를 들어, CLF3은 불소 결합 사이에서 약 90 도의 결합 각인을 갖는 SP3D 화합물이다. 고독한 쌍은 적도 위치에 있으므로 고독한 쌍이 축 방향 위치에있는 다른 것과 비교하여 고독한 쌍-본드 쌍 (LP-BP) 반발이 적습니다. 따라서 구조가 가장 안정적입니다.
모양과 형상에 대한 학습의 이점
분자의 모양과 기하학을 알면 극성, 반응성, 물질, 색, 자기, 자기 및 생물학적 활동을 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다. 또한 분자의 모양과 형상을 알면 결합 각도, 안정성, 하이브리드 화, 입체 방해, 격자 엔탈피 등을 파악할 수 있습니다.
결론
분자의 기하학적 형태를 예측하는 데 사용되는 VSEPR 모델은 전자 쌍이 서로를 반발하고 가능한 한 멀리 떨어져있는 경향이 있다는 가정에 기초합니다. 전자 쌍은 항상 서로를 반발하고 서로 떨어져 있어야합니다. 다른 전자 쌍은 반발 순서가 다르며 순서는 다음과 같습니다.
[고독한 쌍 린 페어> 고독한 쌍 결합 쌍> 본드 쌍 결합 쌍]. 고독한 쌍이 있으면 모양과 형상이 동일합니다. 그렇지 않으면, 그것들은 다릅니다.
형상은 고독한 쌍과 본드 쌍 모두에 의존하는 반면, 형상은 본드 쌍에만 의존합니다. 입체 번호는 고독한 쌍 + 본드 쌍으로 정의됩니다. 1 론 쌍과 2 개의 결합 쌍이있는 화합물은 모양이 구부러져 있습니다 (예 :SO2). 2 개의 고독한 쌍과 2 개의 결합 쌍이있는 화합물은 구부러진 또는 V- 형-예를 들어 H2O입니다. 2 개의 고독한 쌍과 3 개의 결합 쌍이있는 화합물은 T 자형입니다. 예를 들어 CLF3.
