Innhold
- TL; DR (for lang; ikke lest)
- Hybridiserte orbitaler
- Sp hybridisering
- Sp2 hybridisering
- Sp3 hybridisering
- Høyere steriske tall
Forutsi vinklene mellom bundne atomer ved å bruke teorien om valensskallelektronparsel (VSEPR). Det steriske tallet - summen av andre atomer og ensomme elektronpar som er bundet til et sentralt atom - bestemmer geometrien til et molekyl. Enkle elektronpar oppholder seg i det ytre skallet (valance) av et atom, og deles ikke med andre atomer.
TL; DR (for lang; ikke lest)
Mens du ikke kan bruke VSEPR til å beregne bindingsvinkler, hjelper det å bestemme disse vinklene basert på sterisk antall. Bare hydrogen har et sterisk nummer på en, og H2-molekylet har en lineær form.
Hybridiserte orbitaler
Et elektron går i bane rundt et atom i en karakteristisk form bestemt av det mest sannsynlige stedet å finne elektronet til enhver tid. Elektroner frastøter hverandre fordi de alle har negative ladninger, så orbitaler gir hvert elektron maksimal mulig avstand fra naboene. Når et valenselektron danner en kovalent binding med et annet atom, endres orbitalen i en prosess som kalles hybridisering. VSEPR spår bindingsvinkler basert på hybridiserte orbitaler, men er ikke nøyaktig for visse metalliske forbindelser, gassformige salter og oksider.
Sp hybridisering
Den enkleste hybridbanen er sp, tilsvarende et sterisk antall på to. Bindingsvinkelen er lineær, eller 180 grader, når atomet ikke har ensomme elektronpar. Et eksempel er karbondioksid. Omvendt har et nitrogenmolekyl ett ensomt elektronpar. Dette gir den en lineær form, men en uhybridisert bane, og derfor har den ingen bindingsvinkel.
Sp2 hybridisering
Et sterisk antall på tre fører til dannelse av sp2-orbitaler. Bindingsvinklene avhenger av antall ensomme elektronpar. For eksempel har bortriklorid ingen ensomme par, en trigonal plan form og bindingsvinkler på 120 grader. Trioksygenmolekylet O3 har ett ensomt par og danner en bøyd form med bindingsvinkler på 118 grader. På den annen side har O2 to ensomme par og en lineær form.
Sp3 hybridisering
Et atom med et sterisk antall på fire kan ha fra null til tre ensomme elektronpar i et sp3-hybridisert bane. Metan, som ikke har ensomme par, danner en tetrahedron med 109,5-graders bindingsvinkler. Ammoniakk har ett ensomt par, og skaper bindingsvinkler på 107,5 grader og en trigonal pyramideform. Vann, med to ensomme elektronpar, har en bøyd form med 104,5-graders bindingsvinkler. Fluormolekyler har tre ensomme par og en lineær geometri.
Høyere steriske tall
Høyere steriske tall fører til mer komplekse geometrier og forskjellige bindingsvinkler. I tillegg til VSEPR, forutsier kompliserte teorier som molekylære kraftfelt og kvante teori også bindingsvinkler.