รูปร่างของโมเลกุล
แนะนำใหม่| English | ความหมาย |
|---|---|
| VSEPR theory/ˈvespə ˈθɪəri/ | ทฤษฎีการผลักกันของคู่อิเล็กตรอนชั้นนอกสุด (VSEPR) |
| lone pair/ləʊn peə/ | คู่อิเล็กตรอนอิสระ |
| tetrahedral/ˌtetrəˈhiːdrəl/ | ทรงสี่หน้า |
| bonding pair/ˈbɒndɪŋ peə/ | คู่อิเล็กตรอนทำพันธะ |
| bond angle/bɒnd ˈæŋɡl/ | มุมพันธะ |
| octahedral/ˌɒktəˈhiːdrəl/ | ทรงแปดหน้า |
เหตุผลที่โมเลกุลมีรูปร่าง
- เพื่อทำนายรูปร่าง ให้ใช้ ทฤษฎี VSEPR
- คู่อิเล็กตรอนรอบอะตอมกลางจะ ผลักกัน ออกไปไกลที่สุดเท่าที่จะทำได้
- คู่อิเล็กตรอนโดดเดี่ยวผลักแรงที่สุด ดันมุมให้เล็กลง
ทฤษฎี VSEPR กล่าวว่ารูปร่างของโมเลกุลถูกกำหนดโดย:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ประจุเหมือนกันผลักกัน ดังนั้นคู่อิเล็กตรอนจึงผลัก elkaarเพื่อลดแรงผลัก ให้รูปร่างคงที่
โมเลกุลที่มี four bonding pairs และไม่มี lone pairs (เช่น metan) คือ:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Four pairs ผลักกันเข้า ~109.5°
คู่อิเล็กตรอนโดดเดี่ยวผลักแรงกว่า
- คู่อิเล็กตรอนโดดเดี่ยว (ที่ไม่อยู่ในพันธะ) ผลักกันแรงกว่า คู่ที่จับในพันธะ
- คู่อิเล็กตรอนโดดเดี่ยวแต่ละตัวดัน มุมพันธะ ลงประมาณ $2.5°$
- นั่นคือเหตุที่ $\text{NH}_3$ ($107°$) และ $\text{H}_2\text{O}$ ($104.5°$) มีมุมเล็กลงกว่า $\text{CH}_4$ ($109.5°$)
แบบจำลองโมเลกุลแสดงรูปร่างของโมเลกุลโคเวเลนต์
รูปร่างของโมเลกุล
คู่อิเล็กตรอนผลักกัน (VSEPR)
คู่อิเล็กตรอนกระจายตัวให้ไกลที่สุด; คู่โดดเดี่ยว กดดันมุมพันธะลง
ทำไมมุมพันธะในน้ำ (104.5°) จึงน้อยกว่าในมีเทน (109.5°)?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Lone pairs ผลักกันมากกว่า bonding pairs; Lone pairs สองตัวของน้ำกดมุม H–O–H ให้ต่ำกว่า 109.5°
รูปร่างต่างๆ
| โมเลกุล | รูปร่าง | มุม |
|---|---|---|
| $\text{CO}_2$ | เส้นตรง | $180°$ |
| $\text{BF}_3$ | ทรงแหลมฐานสามหน้าระนาบ | $120°$ |
| $\text{CH}_4$ | ทรงแปดหน้าจั่ว | $109.5°$ |
| $\text{NH}_3$ | ทรงแหลม | $107°$ |
| $\text{H}_2\text{O}$ | โค้ง | $104.5°$ |
| $\text{SF}_6$ | ทรงแปดหน้าจั่วสองยอด | $90°$ |
รูปร่าง VSEPR ที่พบบ่อย จากเส้นตรง (180°) ถึงทรงแปดหน้าจั่วสองยอด (90°)
เมทาน (CH₄) เป็น:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Four bonding pairs and no lone pairs ให้รูปร่าง tetrahedral ที่ 109.5°
จับคู่โมเลกุลแต่ละตัวกับรูปร่างของมัน
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
CO₂ = linear (180°); BF₃ = trigonal planar (120°); NH₃ = pyramidal (107°)
จับคู่การจัดเรียงอิเล็กตรอนแต่ละอย่างกับรูปร่างของมัน
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
คู่อิเล็กตรอนผลักกันเพื่อกระจายตัว; คู่อิเล็กตรอนอิสระผลักมากกว่า จึงทำให้มุมเล็กลง
ทฤษฎี VSEPR ทำนายรูปร่างของโมเลกุลจากจำนวนคู่อิเล็กตรอนรอบอะตอมกลาง และคู่อิเล็กตรอนอิสระผลักแรงกว่าคู่พันธะ
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
การผลักจากคู่อิเล็กตรอนอิสระที่เพิ่มขึ้นนี้คือเหตุผลที่น้ำ (104.5°) มีมุมเล็กลงเมื่อนเทียบกับมีเทน (109.5°)
อย่าลืมคู่อิเล็กตรอนโดดเดี่ยว
- คู่อิเล็กตรอนโดดเดี่ยวผลักกันมากกว่า คู่ที่จับในพันธะ จึงดันมุมพันธะให้เล็กลง
- น้ำ (2 คู่อิเล็กตรอนโดดเดี่ยว) มีรูปทรงโค้งที่ ~104.5°; แอมโมเนีย (1 คู่อิเล็กตรอนโดดเดี่ยว) มีมุม ~107°
คุณเข้าใจแล้ว
- VSEPR: คู่อิเล็กตรอนผลักกันและกระจายตัวออกไปไกลที่สุดเท่าที่จะทำได้
- คู่อิเล็กตรอนโดดเดี่ยว ดันแรงกว่าคู่ที่จับในพันธะ (≈ $2.5°$ ต่อคู่)
- เส้นตรง $180°$, ทรงแปดเหลี่ยมแบนราบ $120°$, ทรงแปดหน้าจั่ว $109.5°$, ทรงแหลม $107°$, โค้ง $104.5°$, ทรงแปดหน้าจั่วสองยอด $90°$