Transcript Formaalne laeng

ülemastme sessioon
09.01.2011
Teemad:
1.
2.
3.
Formaalne laeng
Lewise struktuurid
Molekulide ruumiline kuju
Formaalne laeng
Formaalne laeng
= vaba aatomi valentselektronide arv –
– seotud aatomi sidumata e- arv –
– ½ seotud aatomi seotud e-arv
Valentselektronide arv on arv, mis näitab, kui palju vaba
aatomi elektrone võib osaleda mingis keemilises
reaktsioonis (vaga tihti see on gruppi number, kus see
aatom leidub)
näide:
FL(F) = 7 (valents.elek.) –
– 6 (si-ta e-) –
– ½ * 2 (seotud e-)= 0
Lewise struktuurvalem
Mittemetallide aatomite vahel tekivad sidemed olid aru saamatu enne
1916.a, millal Lewis pakkus oma seletuse.
Lewise struktuurvalem näitab valentselektrone (nii seotud, kui
ka sidumata) punktidena aatomis, molekulis, või ioonis.
(Mõnikord sidet kujutatakse mitte kahe pinktidega, vaid ühe
kriipsuga)
näide :
Kuidas kirjutatakse Lewise struktuurid?
1.
Arvutada kõikide elementide, mis on molekulis,
valentselektronide arvu;
2.
Valida aatomi, mis peab olema molekuli
tsentris-see on tavaliselt aatom väiksema
elektronegatiivsusega (H aatom ei saa kunagi
tsentris olla);
3.
Kirjuatada molekuli struktuuri ja ühendada
aatomeid üksiksidemete kaudu;
4.
Lisada ülejaanud elektrone oktetreegli järgi
ning viimasena tegevusena kirjutada elektrone
tsentraalse aatomi jaoks mii, et tema joaks
okteetreegel ei rikku ka (H aatomi jaoks on 2
elektroni võimalik kirjutada);
5.
Kui tsentraalse aatomi jaoks rikkub
okteetreegel, siis peab ta seotama mingi teise
aatomiga kaksik-, või kolmik side kaudu;
Iooni jaoks, peab meeles pidama, et sellel osakel, mille jaoks
kirjutatakse Lewise struktuurivalemit, on veel mingi laeng.
Lewise struktuur
ei kajasta molekuli kuju!
Lewise struktuur: resonants
Mõnedel juhtudel aga ei saa molekuli
struktuuri esitada ühe Lewise
struktuurina.
CO32- resonantsstruktuurid:



Resonants stabiliseerib molekuli ja
alandab tema energiat;
Aatomite paiknemine molekulis või
ioonis ei muutu, varieerub vaid
elektronstruktuur;
Resonantsstruktuuridest on kõige
suurema kaaluga see struktuur, kus
on väiksem formaalsete laengute
arv;



Sidemepikkuste mõõtmine näitab, et
kõik need C-O sidemed on
ühepikkused;
See tähendab, et CO32- on tegelikult
kolme toodud resonantsstruktuuri
hübriid;
Resonantsis osalevad elektronipaarid
on delokaliseeritud üle kõigi kolme CO sideme;
VSEPR
Lewise struktuurid väga hästi näitavad sidemete ja
elektroonipaari paiknemist molekulidest, kuigi
need struktuurid ei kirjelda molekulide
kolmedimensionaalset kuju;
Ruumiline kuju aitab meil aru saada sellest, kuidas
molekulid välja näevad, see aga, omakorda, aitab
kirjeldada reaktsiooni võimalikke mehhanisme;
VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion ) –
teooria, mis näitab ja seletab sidemete ja
elektronipaaride paiknemine tsentraalse(te)
aatomi(te) ümber.
VSEPR
AXnEm – kus A on tsentraalne aatom,
X – side ja E – vaba elektronipaar;
1. Линейная (LINEAR)
HCN
CO2(AX2)
|
3. Треугольная плоскостная (TRIGONAL
PLANAR)
ВCl3 (AX3)
SnCl2(AX2E)
угловая из треугольной плоскостной
4. Тетраэдрическая (TETRAHEDRAL)
SiF4(AX4)
PCl3(AX3E)
Cl2O, H2S(AX2E2)
TETRAHEDRAL
TRIGONAL
PYRAMIDAL
BENT
5. Trigonaalne bipüramiid (TRIGONAL
BIPYRAMIDAL)
PCl5, PF5(AX5)
Trigonaalne
bipüramiid
(Тригональная
бипирамида)
Kiige-kujuline SEESAW SF4(AX4E)
Усеченная тригональная
бипирамидальная
T-SHAPED ClF3, BrF3(AX3E2)
Т-образная
XeF2(AX2E3)
Тригональная
бипирамидальная
с линейным
строением
5. OCTAHEDRAL (Октаэдр)
SF6(AX6)
Oktaeeder
(октаэдр)
SQUARE PYRAMIDAL BrF5(AX5E)
пирамидальная, или
квадратная
пирамида
SQUARE PLANAR ICl4-(AX4E2)
Плоская
квадратная
Tänan