Electron Domain Definition en VSEPR Theory

In de chemie verwijst het elektronendomein naar het aantal eenzame paren of bindingslocaties rond een bepaald atoom in een molecuul. Elektrondomeinen kunnen ook elektronengroepen worden genoemd. De locatie van de obligatie is onafhankelijk of de binding een enkele, dubbele of drievoudige binding is.

Belangrijkste afhaalrestaurants: Electron Domain

• Het elektronendomein van een atoom is het aantal eenzame paren of chemische bindingslocaties eromheen. Het vertegenwoordigt het aantal locaties dat naar verwachting elektronen zal bevatten.
• Door het elektronendomein van elk atoom in een molecuul te kennen, kun je de geometrie ervan voorspellen. Dit komt omdat elektronen zich rond een atoom verspreiden om afstoting met elkaar te minimaliseren.
• Elektronenafstoting is niet de enige factor die de moleculaire geometrie beïnvloedt. Elektronen worden aangetrokken door positief geladen kernen. De kernen stoten elkaar op hun beurt af.

Valence Shell Electron Pair Repulsion Theory

Stel je voor dat je aan de uiteinden twee ballonnen samenbindt. De ballonnen stoten elkaar automatisch af. Voeg een derde ballon toe en hetzelfde gebeurt zodat de gebonden uiteinden een gelijkzijdige driehoek vormen. Voeg een vierde ballon toe en de gebonden uiteinden heroriënteren zich in een tetraëdrische vorm.

Hetzelfde fenomeen doet zich voor bij elektronen. Elektronen stoten elkaar af, dus wanneer ze bij elkaar worden geplaatst, organiseren ze zichzelf automatisch in een vorm die afstotingen tussen hen minimaliseert. Dit fenomeen wordt beschreven als VSEPR of Valence Shell Electron Pair Repulsion.

Elektronen domein wordt in de VSEPR-theorie gebruikt om de moleculaire geometrie van een molecuul te bepalen. De conventie is om het aantal bindende elektronenparen aan te geven met de hoofdletter X, het aantal eenzame elektronenparen met de hoofdletter E en de hoofdletter A voor het centrale atoom van het molecuul (AX_nE_m). Houd er bij het voorspellen van de moleculaire geometrie rekening mee dat de elektronen over het algemeen proberen de afstand van elkaar te maximaliseren, maar ze worden beïnvloed door andere krachten, zoals de nabijheid en de grootte van een positief geladen kern.

Bijvoorbeeld,CO₂ heeft twee elektronendomeinen rond het centrale koolstofatoom. Elke dubbele binding telt als één elektronendomein.

Elektronen domeinen relateren aan moleculaire vorm

Het aantal elektrondomeinen geeft het aantal plaatsen aan dat u kunt verwachten om elektronen rond een centraal atoom te vinden. Dit heeft op zijn beurt weer betrekking op de verwachte geometrie van een molecuul. Wanneer de regeling van het elektronendomein wordt gebruikt om rond het centrale atoom van een molecuul te beschrijven, kan deze de geometrie van het elektronendomein van het molecuul worden genoemd. De rangschikking van atomen in de ruimte is de moleculaire geometrie.

Voorbeelden van moleculen, hun elektrondomeingeometrie en moleculaire geometrie omvatten:

• BIJL₂ - De structuur van het twee-elektronen domein produceert een lineair molecuul met elektronengroepen 180 graden uit elkaar. Een voorbeeld van een molecuul met deze geometrie is CH₂= C = CH₂, die twee H heeft₂C-C-bindingen vormen een hoek van 180 graden. Koolstofdioxide (CO₂) is een ander lineair molecuul, bestaande uit twee O-C-bindingen die 180 graden uit elkaar liggen.
• BIJL₂E en AX₂E₂ - Als er twee elektrondomeinen en een of twee elektronenparen zijn, kan het molecuul een gebogen geometrie hebben. Lone elektronenparen leveren een belangrijke bijdrage aan de vorm van een molecuul. Als er één eenzaam paar is, is het resultaat een trigonale vlakke vorm, terwijl twee eenzame paren een tetraëdrische vorm produceren.
• BIJL₃ - Het systeem met drie elektronendomeinen beschrijft een trigonale vlakke geometrie van een molecuul waarbij vier atomen zijn gerangschikt om driehoeken ten opzichte van elkaar te vormen. De hoeken tellen op tot 360 graden. Een voorbeeld van een molecuul met deze configuratie is boortrifluoride (BF₃), die drie F-B-bindingen heeft, die elk hoeken van 120 graden vormen.

Electron Domains gebruiken om moleculaire geometrie te vinden

Om de moleculaire geometrie te voorspellen met behulp van het VSEPR-model:

1. Schets de Lewis-structuur van het ion of molecuul.
2. Plaats de elektronendomeinen rond het centrale atoom om afstoting te minimaliseren.
3. Tel het totale aantal elektronendomeinen.
4. Gebruik de hoekindeling van de chemische bindingen tussen de atomen om de moleculaire geometrie te bepalen. Houd in gedachten dat meerdere bindingen (d.w.z. dubbele bindingen, drievoudige bindingen) als één elektronendomein tellen. Met andere woorden, een dubbele binding is één domein, niet twee.

bronnen

Jolly, William L. "Moderne anorganische chemie." McGraw-Hill College, 1 juni 1984.

Petrucci, Ralph H. "Algemene chemie: principes en moderne toepassingen." F. Geoffrey Herring, Jeffry D. Madura, et al., 11e editie, Pearson, 29 februari 2016.