Разница между электронной геометрией и молекулярной геометрией

Химия - это изучение материи, и она имеет дело со многими способами, которыми один вид материи может быть изменен на другие. Известно, что вся материя состоит из одного или нескольких из примерно ста различных видов атомов. Все атомы состоят из трех фундаментальных частиц - протонов, электронов и нейтронов. Молекула состоит из группы из двух или более атомов, удерживаемых вместе по определенной геометрической схеме. Когда два или более атома прочно удерживаются вместе, образуя молекулу, между каждым атомом и его близкими соседями возникают химические связи. Форма молекулы передает огромное количество информации, и первым шагом к пониманию химии молекулы является знание ее геометрии..

Молекулярная геометрия просто относится к трехмерному расположению атомов, которые составляют молекулу. Термин структура скорее используется в некотором смысле, чтобы указать просто на связь атомов. Форма молекулы определяется с точки зрения расстояний между атомными ядрами, которые связаны друг с другом. Геометрия молекул определяется теорией отталкивания электронных пар валентной оболочки (VESPR) - моделью, используемой для определения общей формы молекулы на основе числа электронных пар вокруг центрального атома. Геометрия молекулы задается как геометрия электрона или геометрия молекулы.

Что такое электронная геометрия?

Термин электронная геометрия относится к названию геометрии электронной пары / групп / доменов на центральном атоме, независимо от того, являются ли они связывающими электронами или несвязывающими электронами. Электронные пары определяются как электроны в парах или связях, одиночные пары или иногда один неспаренный электрон. Поскольку электроны всегда находятся в постоянном движении и их пути не могут быть точно определены, расположение электронов в молекуле описывается в терминах распределения электронной плотности. Давайте возьмем пример метана, химической формулой которого является СН₄. Здесь центральным атомом является углерод с 4 валентными электронами и 4 водородными электронами с 1 углеродом с образованием 4 ковалентных связей. Это означает, что всего около 8 электронов вокруг углерода и нет одинарных связей, поэтому число неподеленных пар здесь равно 0. Это говорит о СН₄ является тетраэдрической геометрией.

Что такое молекулярная геометрия?

Молекулярная геометрия используется для определения формы молекулы. Это просто относится к трехмерному расположению или структуре атомов в молекуле. Понимание молекулярной геометрии соединения помогает определить реакционную способность, полярность, цвет, фазу вещества и магнетизм. Геометрия молекулы обычно описывается в терминах длин связи, углов связи и углов кручения. Для небольших молекул молекулярная формула и таблица стандартных длин и углов связей могут быть всем, что требуется для определения геометрии молекулы. В отличие от геометрии электронов, она предсказывается с учетом только электронных пар. Давайте возьмем пример воды (H₂О). Здесь кислород (O) является центральным атомом с 6 валентными электронами, поэтому для завершения октета требуется еще 2 электрона из 2 атомов водорода. Таким образом, есть 4 группы электронов, расположенных в тетраэдрической форме. Есть также 2 пары одинарных связей, поэтому полученная форма изогнута.

Разница между электронной геометрией и молекулярной геометрией

Терминология для электронной геометрии и молекулярной геометрии

 Термин электронная геометрия относится к названию геометрии электронной пары / групп / доменов на центральном атоме, независимо от того, являются ли они связывающими электронами или несвязывающими электронами. Это помогает понять, как различные электронные группы расположены в молекуле. Молекулярная геометрия, с другой стороны, определяет форму молекулы, и это трехмерная структура атомов в молекуле. Это помогает понять весь атом и его расположение.

Геометрия

Геометрия молекулы определяется на основе только связанных электронных пар, но не числа электронных пар. Это трехмерная форма, которую молекула занимает в пространстве. Молекулярная геометрия также определяется как положение атомных ядер в молекуле. Электронная геометрия молекулы, с другой стороны, определяется на основе как связывающих электронных пар, так и неподеленных электронных пар. Электронная геометрия может быть определена с использованием теории VESPR.

Примеры электронной геометрии и молекулярной геометрии

Одним из многих примеров тетраэдрической электронной геометрии является аммиак (NH₃). Центральным атомом здесь является N, и четыре электронные пары распределены в форме тетраэдра только с одной неподеленной электронной парой. Таким образом, электронная геометрия NH3 является тетраэдрической. Однако его молекулярная геометрия является тригональной пирамидальной, потому что углы связи составляют 107 градусов, поскольку атомы водорода отталкиваются неподеленной парой электронов вокруг азота. Аналогично, молекулярная геометрия воды (Н₂O) изогнут, потому что есть 2 пары одинарных связей.

Электронная геометрия против молекулярной геометрии: сравнительная таблица

Краткое описание электронной геометрии Vs. Молекулярная геометрия

Как электронная геометрия, так и молекулярная геометрия следуют модели отталкивания электронных пар валентной оболочки (VESPR) для определения общей формы молекулы на основе количества электронных пар вокруг центрального атома. Однако молекулярная геометрия определяется исключительно на основе связывающих электронных пар, а не числа электронных пар, тогда как электронная геометрия определяется на основе как связывающих электронных пар, так и неподеленных электронных пар. Когда в молекуле нет одиноких пар электронов, геометрия электрона совпадает с формой молекулы. Как мы уже говорили, форма молекулы многое говорит об этом, и первым шагом к пониманию химического состава молекулы является определение ее геометрии..