צורות מולקולות
הוצג| English | משמעות |
|---|---|
| VSEPR theory/ˈvespə ˈθɪəri/ | תיאוריית דחיית זוגות אלקטרונים בשכבת הערכיות (VSEPR) |
| lone pair/ləʊn peə/ | זוג אלקטרונים בודד |
| tetrahedral/ˌtetrəˈhiːdrəl/ | טטרה-דרואלי |
| bonding pair/ˈbɒndɪŋ peə/ | זוג אלקטרונים מחובר |
| bond angle/bɒnd ˈæŋɡl/ | זווית קשר |
| octahedral/ˌɒktəˈhiːdrəl/ | אוקטה-דרואלי |
מדוע למולקולות יש צורה
- כדי לחזות צורה, השתמש ב-תיאוריית VSEPR.
- זוגות אלקטרונים סביב האטום המרכזי דוחים זה את זה עד לנקודה הרחוקה האפשרית.
- זוגות בודדים דוחים בחוזקה הגדולה ביותר, מה שמצמצם את הזוויות.
תיאוריית VSEPR קובעת שצורת המולקולה נקבעת על ידי:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
מטענים זהים דוחים זה את זה, ולכן זוגות האלקטרונים דוחים זה את זה כדי למזער את הדחייה וקובעים את המבנה.
מולקולה עם ארבעה זוגות חברתיים וללא זוגות בלתי-חברתיים (למשל: מתאן) היא:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ארבעה זוגות דוחים זה את זה לזווית של ~109.5°.
זוגות בודדים דוחים בחוזקה
- זוג בודד (לא מחובר בקשר) דוח בחוזקה רבה יותר מאשר זוג חיבורי.
- כל זוג בודד מצמצם את זווית הקשר ב-כ-$2.5°$.
- זוהי הסיבה לכך ש-$\text{NH}_3$ ($107°$) ו-$\text{H}_2\text{O}$ ($104.5°$) בעלות זוויות קטנות יותר מאשר $\text{CH}_4$ ($109.5°$).
מודל מולקולרי המראה את צורתו של מולקולה קוולנטית
צורות מולקולות
זוגות אלקטרונים דוחים זה את זה (VSEPR)
זוגות אלקטרונים מתפשטים ככל האפשר; זוגות בודדים מצמצמים את זווית הקשר.
מדוע זווית הקשר במים (104.5°) קטנה מזו במתאן (109.5°)?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
זוגות בלתי-חברתיים דוחים יותר מאשר זוגות חברתיים; שני הזוגות הבלתי-חברתיים של מים מצמצמים את זווית H–O–H מתחת ל-109.5°.
הצורות
| מולקולה | צורה | זווית |
|---|---|---|
| $\text{CO}_2$ | ליניארית | $180°$ |
| $\text{BF}_3$ | משולש-מישורי | $120°$ |
| $\text{CH}_4$ | טטרהדרלי | $109.5°$ |
| $\text{NH}_3$ | פירמידלי | $107°$ |
| $\text{H}_2\text{O}$ | מעוקל | $104.5°$ |
| $\text{SF}_6$ | אוקטהדרלי | $90°$ |
צורות ה-VSEPR הנפוצות, מליניארית (180°) ועד אוקטהדרלית (90°)
מתאן (CH₄) הוא:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ארבעה זוגות חברתיים וללא זוגות בלתי-חברתיים נותנים מבנה טטראדרלי ב-109.5°.
התאם כל מולקולה למבנה שלה.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
CO₂ = קווי (180°); BF₃ = משולש מישורי (120°); NH₃ = פירמידלי (107°).
התאם כל סידור אלקטרוני למבנה שלו.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
זוגות אלקטרונים דוחים זה את זה כדי להתפזר; זוגות בודדים דוחקים חזק יותר ולכן מקטנים את הזווית.
תיאוריית VSEPR נבאת את צורת המולקולה על בסיס מספר זוגות האלקטרונים סביב האטום המרכזי, וזוגות בודדים דוחקים חזק יותר מזוגות הקשר.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
הדחייה הנוספת של הזוג הבודד היא הסיבה שמים (104.5°) יש להם זווית קטנה מאשר מתאן (109.5°).
אל תשכחו את הזוגות הבלתי-קושרים
- זוגות בלתי-קושרים דוחים יותר מאשר זוגות קושרים, ולכן הם לוחצים וצמצמים את זוויות הקשר.
- מים (2 זוגות בלתי-קושרים) הם מעוקלים ב-~104.5°; אמونيا (1 זוג בלתי-קושר) היא ~107°.
הבנתך מושלמת
- VSEPR: זוגות אלקטרונים דוחים זה את זה ומתרחקים ככל האפשר
- זוגות בלתי-קושרים דוחים חזק יותר מאשר זוגות קושרים (≈ $2.5°$ כל אחד)
- ליניארית $180°$, משולש-מישורית $120°$, טטרהדרלית $109.5°$, פירמידלית $107°$, מעוקלת $104.5°$, אוקטהדרלית $90°$