Unterschied zwischen der Elektronengeometrie und der molekularen Geometrie
Share
Hauptunterschied - Elektronengeometrie vs. molekulare Geometrie
Die Geometrie eines Moleküls bestimmt die Reaktivität, Polarität und biologische Aktivität dieses Moleküls. Die Geometrie eines Moleküls kann entweder als Elektronengeometrie oder als Molekülgeometrie angegeben werden. Die VSEPR-Theorie (Valence Shell Electron Pair Repulsion-Theorie) kann zur Bestimmung der Geometrie von Molekülen verwendet werden. Die Elektronengeometrie umfasst die in einem Molekül vorhandenen freien Elektronenpaare. Die molekulare Geometrie kann durch die Anzahl der Bindungen eines bestimmten Moleküls bestimmt werden. Der Hauptunterschied zwischen Elektronengeometrie und Molekülgeometrie ist der Die Elektronengeometrie wird gefunden, indem sowohl einsame Elektronenpaare als auch Bindungen in ein Molekül aufgenommen werden, während die Molekülgeometrie nur unter Verwendung der im Molekül vorhandenen Bindungen gefunden wird.
Wichtige Bereiche
1. Was ist Elektronengeometrie?
- Definition, Identifikation, Beispiele
2. Was ist molekulare Geometrie?
- Definition, Identifikation, Beispiele
3. Was sind Geometrien von Molekülen?
- Erläuternde Tabelle
4. Was ist der Unterschied zwischen der Elektronengeometrie und der Molekülgeometrie?
- Vergleich der wichtigsten Unterschiede
Schlüsselbegriffe: Elektronengeometrie, einsames Elektronenpaar, molekulare Geometrie, VSEPR-Theorie
Was ist Elektronengeometrie?
Die Elektronengeometrie ist die Form eines Moleküls, die vorhergesagt wird, indem sowohl Bindungselektronenpaare als auch Einzelelektronenpaare berücksichtigt werden. Die VSEPR-Theorie besagt, dass sich Elektronenpaare, die sich um ein bestimmtes Atom befinden, gegenseitig abstoßen. Diese Elektronenpaare können entweder Bindungselektronen oder nichtbindende Elektronen sein.
Die Elektronengeometrie gibt die räumliche Anordnung aller Bindungen und Einzelpaare eines Moleküls an. Die Elektronengeometrie kann unter Verwendung der VSEPR-Theorie erhalten werden.
So bestimmen Sie die Elektronengeometrie
Die folgenden Schritte werden bei dieser Bestimmung verwendet.
- Sagen Sie das Zentralatom des Moleküls voraus. Es sollte das elektronegativste Atom sein.
- Bestimmen Sie die Anzahl der Valenzelektronen im Zentralatom.
- Bestimmen Sie die Anzahl der von anderen Atomen gespendeten Elektronen.
- Berechnen Sie die Gesamtzahl der Elektronen um das Zentralatom.
- Teilen Sie diese Zahl von 2. Dies gibt die Anzahl der vorhandenen Elektronengruppen an.
- Ziehen Sie die Anzahl der um das Zentralatom vorhandenen Einfachbindungen von der oben erhaltenen sterischen Zahl ab. Dies gibt die Anzahl der im Molekül vorhandenen Einzelelektronenpaare an.
- Bestimmen Sie die Elektronengeometrie.
Beispiele
Elektronengeometrie von CH4
Zentralatom des Moleküls = C
Anzahl der Valenzelektronen von C = 4
Anzahl der von Wasserstoffatomen gespendeten Elektronen = 4 x (H)
= 4 x 1 = 4
Gesamtzahl der Elektronen um C = 4 + 4 = 8
Anzahl der Elektronengruppen = 8/2 = 4
Anzahl der vorhandenen Einzelanleihen = 4
Anzahl der einsamen Elektronenpaare = 4 - 4 = 0
Daher ist die Elektronengeometrie = Tetraeder
Abbildung 1: Elektronengeometrie von CH4
Elektronengeometrie von Ammoniak (NH3)
Zentralatom des Moleküls = N
Anzahl der Valenzelektronen von N = 5
Anzahl der von Wasserstoffatomen gespendeten Elektronen = 3 x (H)
= 3 x 1 = 3
Gesamtzahl der Elektronen um N = 5 + 3 = 8
Anzahl der Elektronengruppen = 8/2 = 4
Anzahl der vorhandenen Einzelanleihen = 3
Anzahl der einsamen Elektronenpaare = 4 - 3 = 1
Daher ist die Elektronengeometrie = Tetraeder
Abbildung 2: Elektronengeometrie von Ammoniak
Elektronengeometrie von AlCl3
Zentralatom des Moleküls = Al
Anzahl der Valenzelektronen von Al = 3
Anzahl der von Cl-Atomen gespendeten Elektronen = 3 x (Cl)
= 3 x 1 = 3
Gesamtzahl der Elektronen um N = 3 + 3 = 6
Anzahl der Elektronengruppen = 6/2 = 3
Anzahl der vorhandenen Einzelanleihen = 3
Anzahl der einsamen Elektronenpaare = 3 - 3 = 0
Daher ist die Elektronengeometrie = trigonal planar
Abbildung 3: Elektronengeometrie von AlCl3
Manchmal sind die Elektronengeometrie und die Molekülgeometrie gleich. Das liegt daran, dass nur Bindungselektronen bei der Bestimmung der Geometrie ohne einsame Elektronenpaare berücksichtigt werden.
Was ist molekulare Geometrie?
Die molekulare Geometrie ist die Form eines Moleküls, die vorhergesagt wird, wenn nur Bindungselektronenpaare berücksichtigt werden. In diesem Fall werden keine Elektronenpaare berücksichtigt. Doppelbindungen und Dreifachbindungen gelten zudem als Einfachbindungen. Die Geometrien werden basierend auf der Tatsache bestimmt, dass einsame Elektronenpaare mehr Platz benötigen als Bondelektronenpaare. Wenn beispielsweise ein bestimmtes Molekül aus zwei Paaren von Bindungselektronen zusammen mit einem freien Paar besteht, ist die Molekülgeometrie nicht linear. Die Geometrie dort ist "gebogen oder eckig", weil das Einzelelektronenpaar mehr Platz benötigt als zwei Bondelektronenpaare.
Beispiele für molekulare Geometrie
Molekulare Geometrie von H2O
Zentralatom des Moleküls = O
Anzahl der Valenzelektronen von O = 6
Anzahl der von Wasserstoffatomen gespendeten Elektronen = 2 x (H)
= 2 x 1 = 2
Gesamtzahl der Elektronen um N = 6 + 2 = 8
Anzahl der Elektronengruppen = 8/2 = 4
Anzahl der einsamen Elektronenpaare = 2
Anzahl der vorhandenen Einfachbindungen = 4 - 2 = 2
Daher ist die Elektronengeometrie = Bent
Abbildung 4: Molekulare Geometrie von H2O
Molekulare Geometrie von Ammoniak (NH3)
Zentralatom des Moleküls = N
Anzahl der Valenzelektronen von N = 5
Anzahl der von Wasserstoffatomen gespendeten Elektronen = 3 x (H)
= 3 x 1 = 3
Gesamtzahl der Elektronen um N = 5 + 3 = 8
Anzahl der Elektronengruppen = 8/2 = 4
Anzahl der einsamen Elektronenpaare = 1
Anzahl der vorhandenen Einfachbindungen = 4 - 1 = 3
Daher ist die Elektronengeometrie = trigonale Pyramide
Abbildung 5: Ball- und Stick-Struktur für Ammoniakmoleküle
Die Elektronengeometrie von Ammoniak ist tetraedrisch. Die molekulare Geometrie von Ammoniak ist jedoch die trigonale Pyramide.
Geometrie von Molekülen
Das folgende Diagramm zeigt einige Geometrien von Molekülen entsprechend der Anzahl der vorhandenen Elektronenpaare.
| Anzahl der Elektronenpaare | Anzahl der Bindungselektronenpaare | Anzahl der Einzelelektronenpaare | Elektronengeometrie | Molekulargeometrie |
| 2 | 2 | 0 | Linear | Linear |
| 3 | 3 | 0 | Trigonal planar | Trigonal planar |
| 3 | 2 | 1 | Trigonal planar | Gebogen |
| 4 | 4 | 0 | Tetraedrisch | Tetraedrisch |
| 4 | 3 | 1 | Tetraedrisch | Trigonale Pyramide |
| 4 | 2 | 2 | Tetraedrisch | Gebogen |
| 5 | 5 | 0 | Trigonal bypyramidal | Trigonal bypyramidal |
| 5 | 4 | 1 | Trigonal bypyramidal | Wippe |
| 5 | 3 | 2 | Trigonal bypyramidal | T-förmig |
| 5 | 2 | 3 | Trigonal bypyramidal | Linear |
| 6 | 6 | 0 | Oktaeder | Oktaeder |
Abbildung 6: Grundgeometrien von Molekülen
Die obige Tabelle zeigt grundlegende Geometrien von Molekülen. Die erste Spalte mit Geometrien zeigt Elektronengeometrien. Andere Spalten zeigen Molekülgeometrien einschließlich der ersten Spalte.
Unterschied zwischen der Elektronengeometrie und der molekularen Geometrie
Definition
Elektronengeometrie: Die Elektronengeometrie ist die Form eines Moleküls, die vorhergesagt wird, indem sowohl Bindungselektronenpaare als auch Einzelelektronenpaare berücksichtigt werden.
Molekulargeometrie: Die molekulare Geometrie ist die Form eines Moleküls, die vorhergesagt wird, wenn nur Bindungselektronenpaare berücksichtigt werden.
Einzelne Elektronenpaare
Elektronengeometrie: Bei der Ermittlung der Elektronengeometrie werden einzelne Elektronenpaare berücksichtigt.
Molekulargeometrie: Einzelelektronenpaare werden beim Ermitteln der Molekülgeometrie nicht berücksichtigt.
Anzahl der Elektronenpaare
Elektronengeometrie: Die Anzahl der gesamten Elektronenpaare sollte berechnet werden, um die Elektronengeometrie zu ermitteln.
Molekulargeometrie: Die Anzahl der Bindungselektronenpaare sollte berechnet werden, um die Molekülgeometrie zu ermitteln.
Fazit
Elektronengeometrie und Molekülgeometrie sind die gleichen, wenn am Zentralatom keine Elektronenpaare vorhanden sind. Wenn sich jedoch am Elektronenatom einsame Elektronenpaare befinden, unterscheidet sich die Elektronengeometrie immer von der Molekülgeometrie. Daher hängt der Unterschied zwischen der Elektronengeometrie und der Molekülgeometrie von in einem Molekül vorhandenen Elektronenpaaren ab.
Verweise:
1. "Molekulare Geometrie". N.p., n. D. Netz. Hier verfügbar. 27. Juli 2017.
2. "VSEPR-Theorie". Wikipedia. Wikimedia Foundation, 24. Juli 2017. Web. Hier verfügbar. 27. Juli 2017.
Bildhöflichkeit:
1. "Methan-2D-small" (Public Domain) über Commons Wikimedia
2. „Ammonia-2D-flat“ Von Benjah-bmm27 - Eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia
3. "AlCl3" von Dailly Anthony - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
4. "H2O Lewis Structure PNG" von Daviewales - Eigene Arbeit (CC BY-SA 4.0) über Commons Wikimedia
5. „Ammoniak-3D-Kugeln-A“ von Ben Mills - Eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia
6. "VSEPR-Geometrien" von Dr. Regina Frey von der Washington University in St. Louis (eigene Arbeit, Public Domain) über Commons Wikimedia
