Ķīmijā elektronu domēns attiecas uz vientuļo pāru skaitu vai saite atrašanās vietas ap noteiktu atomu molekulā. Elektronu domēnus var saukt arī par elektronu grupām. Obligācijas atrašanās vieta nav atkarīga no tā, vai saite ir vienreizēja, divkārša vai trīskārša.
Taustiņu izņemšana: elektronu domēns
- Atoma elektronu domēns ir vientuļo pāru skaits vai ķīmisko saišu vietas, kas to ieskauj. Tas apzīmē vietu skaitu, kur paredzēts saturēt elektronus.
- Zinot katra molekulas atoma elektronu domēnu, jūs varat paredzēt tā ģeometriju. Tas notiek tāpēc, ka elektroni izkliedējas ap atomu, lai mazinātu atgrūšanos viens ar otru.
- Elektronu atgrūšana nav vienīgais faktors, kas ietekmē molekulāro ģeometriju. Elektroni tiek piesaistīti pozitīvi uzlādētiem kodoliem. kodoliem, savukārt, atgrūž viens otru.
Valences čaulas elektronu pāra atgrūšanas teorija
Iedomājieties, ka galos ir sasaistīti divi baloni. Baloni automātiski atgrūž viens otru. Pievienojiet trešo balonu, un tas pats notiek tā, ka sasietie gali veido vienādmalu trīsstūri. Pievienojiet ceturto balonu, un sasietie gali pārorientējas tetraedriskā formā.
Tāda pati parādība notiek ar elektroniem. Elektroni atgrūž viens otru, tāpēc, tos novietojot viens otram blakus, tie automātiski sakārtojas tādā formā, kas mazina atgrūšanos to starpā. Šī parādība tiek raksturota kā VSEPR jeb Valence Shell elektronu pāra atgrūšana.
Elektronu domēns tiek izmantots VSEPR teorija molekulas molekulārās ģeometrijas noteikšanai. Parasti ir jānorāda saistošo elektronu pāru skaits ar lielo burtu X, skaitlis vientuļie elektronu pāri ar lielo burtu E un lielie burti A molekulu centrālajam atomam (AXnEm). Paredzot molekulāro ģeometriju, paturiet prātā, ka elektroni parasti cenšas palielināt attālumu no katra citi, bet tos ietekmē citi spēki, piemēram, pozitīvi uzlādēta tuvums un lielums kodols.
Piemēram, CO2 ap centrālo oglekļa atomu ir divi elektronu domēni. Katra dubultā saite tiek uzskatīta par vienu elektronu domēnu.
Elektronu domēnu saistība ar molekulāro formu
Skaits elektrons domēni norāda vietu skaitu, kur jūs varat atrast elektronus ap centrālo atomu. Tas, savukārt, attiecas uz paredzamo molekulas ģeometriju. Ja elektronu domēna izkārtojums tiek izmantots, lai aprakstītu ap molekulas centrālo atomu, to var saukt par molekulas elektronu domēna ģeometriju. Atomu izvietojums telpā ir molekulārā ģeometrija.
Molekulu, to elektronu domēna ģeometrijas un molekulārās ģeometrijas piemēri:
- AX2 - Divu elektronu domēna struktūra rada lineāru molekulu ar elektronu grupām, kas atrodas 180 grādu attālumā viens no otra. Molekulas piemērs ar šo ģeometriju ir CH2= C = CH2, kurai ir divi H2C-C saites, kas veido 180 grādu leņķi. Oglekļa dioksīds (CO2) ir vēl viena lineāra molekula, kas sastāv no divām O-C saitēm, kas atrodas 180 grādu attālumā viens no otra.
- AX2E un AX2E2 - Ja ir divi elektronu domēni un viens vai divi vientuļi elektronu pāri, molekulai var būt saliekta ģeometrija. Lone elektronu pāri dod lielu ieguldījumu molekulas formā. Ja ir viens vientuļš pāris, rezultāts ir trigonāla plakana forma, bet divi vientuļi pāri rada tetraedrisku formu.
- AX3 - Trīs elektronu domēnu sistēma apraksta molekulas trigonālo plakņu ģeometriju, kurā četri atomi ir izvietoti trīsstūros viens pret otru. Leņķi ir līdz 360 grādiem. Šādas konfigurācijas molekulas piemērs ir bora trifluorīds (BF3), kurai ir trīs F-B saites, no kurām katra veido 120 grādu leņķi.
Elektronu domēnu izmantošana molekulārās ģeometrijas atrašanai
Lai prognozētu molekulāro ģeometriju, izmantojot VSEPR modeli:
- Skice Lūisa struktūra jonu vai molekulu.
- Sakārtojiet elektronu domēnus ap centrālo atomu, lai samazinātu atgrūšanos.
- Saskaitiet kopējo elektronu domēnu skaitu.
- Lai noteiktu molekulāro ģeometriju, izmantojiet atomu ķīmisko saišu leņķisko izvietojumu. Ņemiet vērā, ka vairākas saites (t.i., divkāršās saites, trīskāršās saites) tiek uzskatītas par vienu elektronu domēnu. Citiem vārdiem sakot, dubultā saite ir viens domēns, nevis divi.
Avoti
Džolijs, Viljams L "Mūsdienu neorganiskā ķīmija." McGraw-Hill koledža, 1984. gada 1. jūnijs.
Petrucci, Ralfs H. "Vispārīgā ķīmija: principi un mūsdienu pielietojums." F. Džefrijs Herings, Džefrijs D. Madura et al., 11. izdevums, Pīrsons, 2016. gada 29. februāris.