Sisu
- TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
- Hübridiseeritud orbitaalid
- Sp hübridisatsioon
- Sp2 hübridisatsioon
- Sp3 hübridisatsioon
- Kõrgemad steriilsed numbrid
Ennustage seotud aatomite vahelisi nurki valentskestaga elektronide paari tõrjumise teooria (VSEPR) abil. Steeriline arv - teiste aatomite ja tsentraalse aatomiga seotud üksikute elektronide paaride koguarv - määrab molekuli geomeetria. Üksikud elektronide paarid asuvad aatomi väliskeses (valance) ja neid ei jagata teiste aatomitega.
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
Kuigi te ei saa VSEPR-i kasutada sidenurkade arvutamiseks, aitab see neid nurki kindlaks määrata steerilise arvu põhjal. Ainult vesinikul on steeriline arv üks ja H2 molekulil on lineaarne kuju.
Hübridiseeritud orbitaalid
Elektron tiirleb iseloomuliku kujuga aatomis, mille määrab elektronide leidmise koht korraga. Elektronid tõrjuvad üksteist, kuna neil kõigil on negatiivsed laengud, nii et orbitaalid annavad igale elektronile naabritega maksimaalse võimaliku kauguse. Kui valentselektron moodustab teise aatomiga kovalentse sideme, muutub orbitaal protsessis, mida nimetatakse hübridisatsiooniks. VSEPR ennustab hübridiseeritud orbitaalidel põhinevaid sidenurki, kuid teatud metalliühendite, gaasiliste soolade ja oksiidide puhul pole see täpne.
Sp hübridisatsioon
Lihtsaim hübriidorbitaal on sp, mis vastab steerilisele arvule kahele. Sideme nurk on lineaarne ehk 180 kraadi, kui aatomil pole üksikuid elektronpaare. Näiteks võib tuua süsinikdioksiidi. Lämmastiku molekulil on vastupidi üks üksike elektronide paar. See annab sellele sirge kuju, kuid hübridiseerimata orbitaali ja seetõttu puudub sellel sideme nurk.
Sp2 hübridisatsioon
Steeriline arv kolm viib sp2 orbitaalide moodustumiseni. Sidemete nurgad sõltuvad üksikute elektronide paaride arvust. Näiteks boortrikloriidil puuduvad üksikud paarid, trigoonne tasapinnaline kuju ja sideme nurgad on 120 kraadi. Trioksügeeni molekulil O3 on üks üksike paar ja see moodustab painutatud kuju, mille sidenurk on 118 kraadi. Teisest küljest on O2-l kaks üksikut paari ja sirge kuju.
Sp3 hübridisatsioon
Steerilise arvuga neli aatomit võib sp3 hübridiseeritud orbitaalis olla nullist kuni kolme üksiku elektronide paarini. Metaan, millel puuduvad üksikud paarid, moodustab 109,5-kraadise sidenurgaga tetraeedri. Ammoniaagis on üks üksik paar, mis loob sideme nurgad 107,5 kraadi ja trigoonse püramiidi kuju. Kahe üksiku elektronide paariga vesi on 104,5-kraadise sidenurgaga painutatud kujuga. Fluori molekulidel on kolm üksikpaari ja lineaarne geomeetria.
Kõrgemad steriilsed numbrid
Suuremad steerilised numbrid põhjustavad keerukamaid geomeetriaid ja erinevaid sideme nurki. Lisaks VSEPR-ile ennustavad sidemete nurki ka sellised keerulised teooriad nagu molekulaarjõu väljad ja kvantteooria.