Tabla de Contenidos
Електронната област се отнася до областта в пространството около ядрото на атом, в която е най-вероятно да се открият валентни електрони , или свързващи електрони, или свободни (несподелени) валентни електрони.
Електронните домейни могат да включват пространството, в което се намира единичен несподелен електрон, както в случая на свободните радикали; несподелена двойка електрони; или дори могат да съдържат една или повече двойки свързващи електрони, както в случая на множество ковалентни връзки.
Значение на електронните домейни
Познаването или способността да се предвиди позицията и ориентацията в пространството на електронните области е от голямо значение за химиците. Като начало, това ни позволява да знаем молекулярната геометрия , тъй като показва къде са разположени атомите, свързани с централен атом. Това означава, че познаването на електронните домейни ни позволява да предвидим формата на молекулите и относителните позиции на различните групи или атоми, които ги съставят.
В допълнение към това, електронните домейни също позволяват да се предвидят много аспекти на реактивността на молекулите. Например, познаването на ориентацията на несподелена двойка електрони помага на химиците да разберат как реагират базите на Луис и защо реагират с конкретната ориентация, с която реагират, а не с друга.
И накрая, броят на електронните домейни на конкретен атом позволява да се предскаже или установи вида на хибридизацията, която атомът трябва да има в дадена молекула. Това е много практично, за да можете да установите видовете орбитали, които участват в образуването на химични връзки според теорията за валентната връзка.
Според тази теория връзките се образуват чрез припокриващи се атомни орбитали, в които се намират валентните електрони на свързаните атоми. Електронните домейни ни позволяват да предвидим коя от тези атомни орбитали трябва да бъде включена.
Структури на Луис и теория на отблъскването на двойки валентни електрони (VTRPE)
Както бе споменато преди малко, ориентацията на електронните домейни може да бъде предвидена и по този начин молекулярната геометрия, хибридизацията и дори реактивността на молекулата могат да бъдат предвидени едновременно. Тази прогноза се основава на два основни аспекта на молекулярната структура:
- Структурата на Люис.
- Теорията за отблъскване на двойките валентни електрони (TRPEV).
Луис структури
Структурата на Луис е графично представяне на атомите, които изграждат една молекула, заедно с всичките им валентни електрони. Според теорията, предложена от Люис, атомите се комбинират, за да се обградят с осем електрона и по този начин придобиват електронната конфигурация на валентната обвивка на благородните газове (обикновено наричано правило на октета). Това представлява една от най-важните основи за предсказване на това как електроните се споделят в една молекула. Освен това ни позволява да предвидим кои атоми са свързани помежду си и с какви видове връзки.
Структурата на Луис позволява директно да се определи колко електронни домейни има всеки атом в молекулата. Например във водната молекула структурата на Луис има централен кислороден атом, заобиколен от два водородни атома и е свързан с тях посредством единични ковалентни връзки.
Освен това той има две двойки несподелени свободни електрони, така че общо има 4 електронни домейна.
Теорията за отблъскване на двойките валентни електрони (TRPEV)
Въпреки че структурата на Луис ни казва колко електронни домейни има един атом в молекула, тя не ни казва как са ориентирани в пространството. За това разчитаме на ТРПЕВ.
Това е много проста теория за разбиране. Той гласи, че поради отблъскването, генерирано от равните им заряди, валентните електрони винаги ще се опитват да се отдалечат възможно най-далеч един от друг. Поради тази причина в атом, който има само два електронни домена, те ще бъдат ориентирани по такъв начин, че да сочат в противоположни посоки, образувайки ъгъл от 180°. Ако и двата домена съответстват на свързващи електрони, тогава това ще доведе до линейна молекула.
Следващата таблица обобщава начините, по които различният брой електронни домейни се разпределят около централния атом, както и съответната хибридизация и различните молекулярни геометрии според броя на свързващите домейни.
| Брой електронни домейни | Разпределение | Хибридизация | генерична формула | молекулярна геометрия | Пример |
| 1 | – | – | AE | – | аз имам |
| 2 | Линеен (180°) | sp | AE 2 | – | – |
| 2 | Линеен (180°) | sp | БРАВИЛА | Линеен | CO |
| 2 | Линеен (180°) | sp | БРАВИЛА 2 | Линеен | CO2 _ |
| 3 | тригонална равнина | sp 2 | AE 3 | – | |
| 3 | тригонална равнина | sp 2 | БРАВИЛА 2 | Линеен | |
| 3 | тригонална равнина | sp 2 | AX 2 E | Ъглова (<120°) | |
| 3 | тригонална равнина | sp 2 | AX 3 | Тригонална равнина (120°) | CO 3 2- |
| 4 | тетраедърен | sp 3 | AE 4 | – | – |
| 4 | тетраедърен | sp 3 | AX 3 | Линеен | НС1 |
| 4 | тетраедърен | sp 3 | AX 2 E 2 | Ъглова (<109,5°) | H2O _ _ |
| 4 | тетраедърен | sp 3 | AX 3E _ | Тригонална пирамидална (<109,5°) | NH3 _ |
| 4 | тетраедърен | sp 3 | AX 4 | тетраедър (109,5°) | CH 4 |
| 5 | триъгълна бипирамида | sp 3d _ | AX 5 | Тригонална бипирамидална (120° и 90°) | ЧЗВ 5 |
| 6 | октаедърен | sp 3 d 2 | AX 6 | Октаедър (90°) | SF6 _ |
Препратки
АТОМОС. (2020 г., 22 април). Теория на валентната връзка (VB) . Физика и химия. https://lafisicayquimica.com/teoria-del-enlace-de-valencia-vb/
Borrás, JJ (sf). Молекулни структури: VSPR модел (RPSEV) . Джей Джей Борас. https://www.uv.es/borrasj/EQEM_web_page/temas/tema_5/VSEPR.pdf
Чанг, Р. (2002). Физикохимия (1- во издание ). MCGRAW HILL ОБРАЗОВАНИЕ.
Как да идентифицираме електронен домейн? (nd). Алеф. https://aleph.org.mx/como-identificar-un-dominio-de-electrones
Дефиниция на електронен домейн и теория на VSEPR – Интересно – 2021 г. (nd). ЛесКанарис. https://us.leskanaris.com/3397-electron-domain-definition-and-vsepr-theory.html
