I kemi henviser elektrondomænet til antallet af ensomme par eller bånd placeringer omkring et bestemt atom i et molekyle. Elektrondomæner kan også kaldes elektrongrupper. Obligationsplacering er uafhængig af, om obligationen er en enkelt, dobbelt eller tredobbelt obligation.
Key takeaways: Elektrondomæne
- Et atoms elektrondomæne er antallet af ensomme par eller kemiske bindingssteder, der omgiver det. Det repræsenterer antallet af placeringer, der forventes at indeholde elektroner.
- Ved at kende elektronatdomænet for hvert atom i et molekyle, kan du forudsige dets geometri. Dette skyldes, at elektroner distribuerer omkring et atom for at minimere frastødelse med hinanden.
- Elektronafstødning er ikke den eneste faktor, der påvirker molekylær geometri. Elektroner tiltrækkes af positivt ladede kerner. Det kerner, på sin side, afvis hinanden.
Valence Shell Electron Pair Repulsion Theory
Forestil dig at binde to balloner sammen i enderne. Ballonerne frastøder hinanden automatisk. Tilføj en tredje ballon, og den samme ting sker, så de bundne ender danner en ligesidet trekant. Tilføj en fjerde ballon, og de bundne ender omorienterer sig selv til en tetraedrisk form.
Det samme fænomen forekommer med elektroner. Elektroner frastøder hinanden, så når de placeres i nærheden af hinanden, organiserer de sig automatisk i en form, der minimerer frastødninger blandt dem. Dette fænomen beskrives som VSEPR eller Valence Shell Electron Pair Repulsion.
Elektrondomæne bruges i VSEPR teori til bestemmelse af molekylets molekylgeometri. Konventionen er at angive antallet af bindende elektronpar med store bogstaver X, antallet af ensomme elektronparret med store bogstaver E og store bogstaver A for molekylets centrale atom (ØKSEnEm). Når du forudsiger molekylær geometri, skal du huske, at elektronerne generelt prøver at maksimere afstanden fra hver andre, men de er påvirket af andre kræfter, såsom nærhed og størrelse af en positivt ladet kerne.
F.eks. CO2 har to elektrondomæner omkring det centrale carbonatom. Hver dobbeltbinding tæller som et elektronedomæne.
Relaterede elektrondomæner til molekylær form
Antallet af elektron domæner angiver antallet af steder, du kan forvente at finde elektroner omkring et centralt atom. Dette relaterer igen til den forventede geometri af et molekyle. Når elektrondomænearrangementet bruges til at beskrive omkring det centrale atom i et molekyle, kan det kaldes molekylets elektrondomænegeometri. Arrangementet af atomer i rummet er den molekylære geometri.
Eksempler på molekyler, deres elektroniske domænegeometri og molekylær geometri inkluderer:
- ØKSE2 - Strukturen med to elektroner domæner producerer et lineært molekyle med elektrongrupper med 180 grader fra hinanden. Et eksempel på et molekyle med denne geometri er CH2= C = CH2, som har to H2C-C-bindinger danner en 180-graders vinkel. Kuldioxid (CO2) er et andet lineært molekyle, der består af to O-C-bindinger, der er 180 grader fra hinanden.
- ØKSE2E og AX2E2 - Hvis der er to elektrondomæner og et eller to ensomt elektronpar, kan molekylet have en bøjning geometri. Enlige elektronpar yder et stort bidrag til formen af et molekyle. Hvis der er et ensomt par, er resultatet en trigonal plan form, mens to ensomme par producerer en tetraedrisk form.
- ØKSE3 - Det tre elektroniske domænesystem beskriver en trigonal plan geometri af et molekyle, hvor fire atomer er arrangeret til at danne trekanter i forhold til hinanden. Vinklerne tilføjes op til 360 grader. Et eksempel på et molekyle med denne konfiguration er bortrifluorid (BF3), som har tre F-B-bindinger, der hver danner 120-graders vinkler.
Brug af elektroniske domæner til at finde molekylær geometri
For at forudsige molekylær geometri ved hjælp af VSEPR-modellen:
- Skitse Lewis struktur af ion eller molekyle.
- Arranger elektrondomænerne omkring det centrale atom for at minimere frastødelse.
- Tæl det samlede antal elektrondomæner.
- Brug vinkelarrangementet af de kemiske bindinger mellem atomerne til at bestemme den molekylære geometri. Husk, at flere obligationer (dvs. dobbeltbindinger, triplebindinger) tæller som et elektronedomæne. Med andre ord er en dobbeltbinding et domæne, ikke to.
Kilder
Jolly, William L. "Moderne uorganisk kemi." McGraw-Hill College, 1. juni 1984.
Petrucci, Ralph H. "Generel kemi: principper og moderne applikationer." F. Geoffrey Herring, Jeffry D. Madura et al., 11. udgave, Pearson, 29. februar 2016.