Unterschied zwischen der Elektronengeometrie und der molekularen Geometrie

Chemie ist das Studium der Materie und befasst sich mit den vielen Möglichkeiten, wie eine Art von Materie in andere umgewandelt werden kann. Es ist bekannt, dass die gesamte Materie aus einer oder mehreren von etwa hundert verschiedenen Atomarten besteht. Alle Atome bestehen aus drei fundamentalen Teilchen - Protonen, Elektronen und Neutronen. Ein Molekül besteht aus einer Gruppe von zwei oder mehr Atomen, die in einem bestimmten geometrischen Muster zusammengehalten werden. Wenn zwei oder mehr Atome stark zusammengehalten werden, um ein Molekül zu bilden, gibt es chemische Bindungen zwischen jedem Atom und seinen nahen Nachbarn. Die Form eines Moleküls vermittelt eine Fülle von Informationen. Der erste Schritt zum Verständnis der Chemie eines Moleküls ist das Erkennen seiner Geometrie.

Die molekulare Geometrie bezieht sich einfach auf die dreidimensionale Anordnung der Atome, aus denen ein Molekül besteht. Der Begriff Struktur wird vielmehr in einem Sinn verwendet, um einfach die Konnektivität der Atome anzuzeigen. Die Form eines Moleküls wird anhand der Abstände der miteinander verbundenen Atomkerne bestimmt. Die Geometrie von Molekülen wird durch die Valence-Shell-Elektronenpaar-Abstoßungs- (VESPR) -Theorie bestimmt - ein Modell, mit dem die allgemeine Form eines Moleküls auf der Grundlage der Anzahl der Elektronenpaare um ein Zentralatom bestimmt wird. Die Geometrie eines Moleküls wird entweder als Elektronengeometrie oder als Molekülgeometrie angegeben.

Was ist Elektronengeometrie??

Der Begriff Elektronengeometrie bezieht sich auf den Namen der Geometrie der Elektronenpaare / -gruppen / -domänen auf dem Zentralatom, unabhängig davon, ob sie Elektronen oder nichtbindende Elektronen binden. Elektronenpaare sind definiert als Elektronen in Paaren oder Bindungen, Einzelpaaren oder manchmal ein einzelnes ungepaartes Elektron. Da Elektronen ständig in Bewegung sind und ihre Bahnen nicht genau definiert werden können, wird die Anordnung der Elektronen in einem Molekül anhand einer Elektronendichteverteilung beschrieben. Nehmen wir ein Beispiel für Methan, dessen chemische Formel CH ist₄. Hier ist das Zentralatom Kohlenstoff mit 4 Valenzelektronen und 4 Wasserstoffanteil-Elektronen mit 1 Kohlenstoff, um 4 kovalente Bindungen zu bilden. Das heißt, es gibt insgesamt 8 Elektronen um Kohlenstoff und es gibt keine Einfachbindungen. Die Anzahl der einsamen Paare beträgt hier 0. Dies deutet auf CH hin₄ ist tetraedrische Geometrie.

Was ist molekulare Geometrie??

Die molekulare Geometrie wird verwendet, um die Form eines Moleküls zu bestimmen. Es bezieht sich einfach auf die dreidimensionale Anordnung oder Struktur von Atomen in einem Molekül. Das Verständnis der molekularen Geometrie einer Verbindung hilft, die Reaktivität, Polarität, Farbe, Phase der Materie und den Magnetismus zu bestimmen. Die Geometrie eines Moleküls wird normalerweise in Form von Bindungslängen, Bindungswinkeln und Torsionswinkeln beschrieben. Für kleine Moleküle reicht die Molekülformel und eine Tabelle der Längen und Winkel der Standardbindungen aus, um die Geometrie des Moleküls zu bestimmen. Im Gegensatz zur Elektronengeometrie wird dies nur durch die Berücksichtigung von Elektronenpaaren vorhergesagt. Nehmen wir ein Beispiel für Wasser (H₂O). Hier ist Sauerstoff (O) das Zentralatom mit 6 Valenzelektronen, daher benötigt es 2 weitere Elektronen von 2 Wasserstoffatomen, um sein Oktett zu vervollständigen. Es gibt also 4 Elektronengruppen, die tetraedrisch angeordnet sind. Es gibt auch 2 einzelne Bondpaare, so dass die resultierende Form gebogen wird.

Unterschied zwischen der Elektronengeometrie und der molekularen Geometrie

Terminologie für Elektronengeometrie und Molekülgeometrie

 Der Begriff Elektronengeometrie bezieht sich auf den Namen der Geometrie der Elektronenpaare / -gruppen / -domänen auf dem Zentralatom, unabhängig davon, ob sie Elektronen oder nichtbindende Elektronen binden. Es hilft zu verstehen, wie verschiedene Elektronengruppen in einem Molekül angeordnet sind. Die molekulare Geometrie hingegen bestimmt die Form eines Moleküls und ist die dreidimensionale Struktur von Atomen in einem Molekül. Es hilft, das gesamte Atom und seine Anordnung zu verstehen.

Geometrie

Die Geometrie eines Moleküls wird nur auf der Grundlage der Bindungselektronenpaare bestimmt, nicht jedoch der Anzahl der Elektronenpaare. Es ist die dreidimensionale Form, die ein Molekül im Weltraum einnimmt. Die molekulare Geometrie wird auch als Position der Atomkerne in einem Molekül definiert. Die Elektronengeometrie eines Moleküls wird dagegen auf der Grundlage sowohl der Bindungselektronenpaare als auch der freien Elektronenpaare bestimmt. Die Elektronengeometrie kann mit der VESPR-Theorie bestimmt werden.

Beispiele für Elektronengeometrie und Molekülgeometrie

Eines der vielen Beispiele für tetraedrische Elektronengeometrie ist Ammoniak (NH)₃). Das Zentralatom ist hier N, und vier Elektronenpaare sind in Form eines Tetraeders mit nur einem einzigen Elektronenpaar verteilt. Somit ist die Elektronengeometrie von NH3 tetraedrisch. Seine molekulare Geometrie ist jedoch trigonal pyramidenförmig, da die Bindungswinkel 107 Grad betragen, da die Wasserstoffatome durch das einzige Elektronenpaar um Stickstoff abgestoßen werden. In ähnlicher Weise ist die molekulare Geometrie von Wasser (H₂O) wird gebogen, weil es 2 einzelne Bindungspaare gibt.

Elektronengeometrie vs. molekulare Geometrie: Vergleichstabelle

Zusammenfassung der Elektronengeometrie vs. Molekulargeometrie

Sowohl die Elektronengeometrie als auch die Molekülgeometrie folgen dem Valence-Shell-Elektronenpaar-Abstoßungsmodell (VESPR), um die allgemeine Form eines Moleküls anhand der Anzahl der Elektronenpaare um ein Zentralatom zu bestimmen. Die molekulare Geometrie wird jedoch nur auf der Grundlage der Bindungselektronenpaare bestimmt, nicht auf der Anzahl der Elektronenpaare, während die Elektronengeometrie auf der Grundlage sowohl der Bindungselektronenpaare als auch der Einzelelektronenpaare bestimmt wird. Wenn in einem Molekül keine einzelnen Elektronenpaare vorhanden sind, entspricht die Elektronengeometrie der Molekülform. Wie gesagt, die Form eines Moleküls sagt viel darüber aus und der erste Schritt zum Verständnis der Chemie eines Moleküls ist die Bestimmung seiner Geometrie.