В химии электронный домен относится к числу одиноких пар или связь места вокруг конкретного атома в молекуле. Электронные домены также можно назвать электронными группами. Расположение связи не зависит от того, является ли связь одинарной, двойной или тройной связью.
Ключевые выводы: электронный домен
- Электронный домен атома - это число одиноких пар или местоположений химических связей, которые его окружают. Он представляет собой число мест, которые, как ожидается, будут содержать электроны.
- Зная электронный домен каждого атома в молекуле, вы можете предсказать его геометрию. Это потому, что электроны распределяются вокруг атома, чтобы свести к минимуму отталкивание друг с другом.
- Отталкивание электронов - не единственный фактор, влияющий на геометрию молекул. Электроны притягиваются к положительно заряженным ядрам. ядра, в свою очередь, отталкивают друг друга.
Теория отталкивания электронных пар валентной оболочки
Представьте, что вы соединяете два шарика на концах. Воздушные шары автоматически отталкивают друг друга. Добавьте третий шарик, и то же самое произойдет, чтобы связанные концы образовали равносторонний треугольник. Добавьте четвертый шар, и связанные концы переориентируются в четырехгранную форму.
То же самое происходит с электронами. Электроны отталкивают друг друга, поэтому, когда они располагаются рядом друг с другом, они автоматически объединяются в форму, которая сводит к минимуму отталкивание между ними. Это явление описывается как VSEPR, или отталкивание электронных пар валентной оболочки.
Электронный домен используется в VSEPR теория определения молекулярной геометрии молекулы. Соглашение состоит в том, чтобы указывать число связывающих электронных пар заглавной буквой X, числом одиночные электронные пары с заглавной буквой E и заглавной буквой A для центрального атома молекулы (AXNЕм). При прогнозировании молекулярной геометрии имейте в виду, что электроны обычно стараются максимизировать расстояние от каждого другие, но на них влияют другие силы, такие как близость и размер положительно заряженного ядро.
Например, СО2 имеет два электронных домена вокруг центрального атома углерода. Каждая двойная связь считается одним электронным доменом.
Отношение доменов электронов к молекулярной форме
Номер электрон доменов указывает количество мест, где вы можете найти электроны вокруг центрального атома. Это, в свою очередь, относится к ожидаемой геометрии молекулы. Когда расположение электронного домена используется для описания вокруг центрального атома молекулы, его можно назвать геометрией электронного домена молекулы. Расположение атомов в пространстве - это молекулярная геометрия.
Примеры молекул, их геометрии электронного домена и молекулярной геометрии включают в себя:
- AX2 - Двухэлектронная доменная структура создает линейную молекулу с электронными группами на расстоянии 180 градусов. Примером молекулы с этой геометрией является CH2= С = СН2, который имеет два H2Связи C-C образуют угол 180 градусов. Двуокись углерода (СО2) - еще одна линейная молекула, состоящая из двух О-С-связей, разнесенных на 180 градусов.
- AX2E и AX2Е2 - Если есть два электронных домена и одна или две неподеленные электронные пары, молекула может иметь изгиб геометрия. Одинокие электронные пары вносят основной вклад в форму молекулы. Если есть одна одиночная пара, результатом является треугольная плоская форма, а две одиночные пары образуют тетраэдрическую форму.
- AX3 - Система трехэлектронных доменов описывает тригональную плоскую геометрию молекулы, где четыре атома расположены так, что они образуют треугольники друг относительно друга. Углы складываются до 360 градусов. Примером молекулы с такой конфигурацией является трифторид бора (BF).3), которая имеет три связи F-B, каждая из которых образует углы в 120 градусов.
Использование электронных доменов для нахождения молекулярной геометрии
Для прогнозирования молекулярной геометрии с использованием модели VSEPR:
- Нарисуйте Структура Льюиса иона или молекулы.
- Расположите электронные домены вокруг центрального атома, чтобы минимизировать отталкивание.
- Подсчитайте общее количество электронных доменов.
- Используйте угловое расположение химических связей между атомами, чтобы определить молекулярную геометрию. Имейте в виду, что множественные связи (то есть двойные связи, тройные связи) считаются одним электронным доменом. Другими словами, двойная связь - это один домен, а не два.
источники
Веселый Уильям Л. «Современная неорганическая химия». Колледж МакГроу-Хилл, 1 июня 1984 г.
Петруччи, Ральф Х. «Общая химия: принципы и современные приложения». F. Джеффри Херринг, Джеффри Д. Мадура и др., 11-е издание, Пирсон, 29 февраля 2016 г.