Hva er det steriske tallet?

Artículo revisado y aprobado por nuestro equipo editorial, siguiendo los criterios de redacción y edición de YuBrain.


Det steriske tallet er assosiert med en modell som forutsier formen til polyatomiske molekyler eller ioner ; teorien om valensskalelektronparrepulsion (VREPEV) . Modellen er basert på den elektrostatiske frastøtingen rundt atomet til parene med valenselektroner. Grunnhypotesen til modellen er at disse elektronene frastøter hverandre, så de er ordnet romlig på en slik måte at frastøtingen minimeres, og på denne måten defineres molekylets geometri. Antall valenselektronpar rundt atomet, både de som deler en binding og de som ikke har det, kalles det steriske tallet.

TRePEV-atommodellen er et alternativ til valensbindingsteori, som tar opp problemet ved å bestemme energisk tilgjengelige orbitaler for å danne bindinger, og også til molekylær orbitalteori, som studerer dannelsen av molekylære orbitaler for å bestemme hvordan atomer kombineres. danner polyatomiske molekyler eller ioner . TRePEV-modellen er begrenset, siden den er en kvalitativ teori, ikke en kvantitativ, begrenset til å oppnå molekylære geometrier. På den annen side beskriver TRePEV ikke riktig mange strukturer av overgangsmetallforbindelser, hvis valens kan tilskrives interaksjonen mellom d- elektronene i elektronskallet med ligander som er mer fjernt fra området til de ubundne elektronparene.

Beregning av det steriske tallet

Det steriske tallet beregnes som summen av elektronparene som ikke er bundet til sentralatomet, pluss antall atomer bundet til sentralatomet . La oss se noen eksempler:

  • Når det gjelder metan (CH 4 ), er karbonatomet, som er sentralatomet, knyttet til fire hydrogenatomer, og det er ikke noe elektronpar som ikke er koblet; derfor er det steriske tallet 4. Det geometriske arrangementet er tetraedrisk, siden det er fire bundne elektronpar. De fire hydrogenatomene er plassert ved toppunktene til et tetraeder, og bindingsvinkelen er 109,5º. Det er et molekyl av AB 4- typen , der det sentrale atomet er A og bokstaven B representerer de andre atomene.
  • Ammoniakk (NH 3 ) har også et sterisk tall på 4, et resultat av bindingen av nitrogenatomet, sentralatomet, med tre hydrogenatomer, og etterlater et par ubundne elektroner. Den generelle nomenklaturen er AB 3E, hvor E representerer det ensomme elektronparet. I dette tilfellet er det ensomme elektronparet ikke festet til et annet atom, men påvirker geometrien på grunn av den elektrostatiske frastøtningen det genererer. Som i tilfellet med metan, er det fire regioner med elektrontetthet, og derfor er den generelle orienteringen tetraedrisk. Men det er bare tre atomer knyttet til det sentrale atomet, så geometrien er den til en pyramide med en trekantet base. Geometrien til molekylet bestemmes av forholdet mellom atomene, selv om de ensomme elektronparene spiller en rolle. Denne påvirkningen bestemmer at selv om HCH-bindingsvinkelen er bestemt til 109,5º, er HNH-bindingsvinkelen mindre i tilfellet med ammoniakk.
  • To andre typiske tilfeller er vannmolekylet og karbondioksidmolekylet. Vann (H 2 O) har oksygen som sitt sentrale atom som to hydrogenatomer er knyttet til. Oksygen har også to ensomme elektronpar, så det steriske antallet vann er 4. Når det gjelder karbondioksid (CO 2 ) er det to grupper med dobbeltbindinger mellom karbon og oksygen, og etterlater ingen elektronpar frie elektroner; derfor, i sterisk tall er det 2.

Tabellen nedenfor viser geometrien til forskjellige typer molekyler, mens den følgende figuren viser den elektroniske fordelingen og geometriske fordelingen av molekyler av typen AB 2 E 2 som vann , og molekyler av typen AB 3 E 1 som ammoniakk.

Molekyltype Form eksempler
AB 1 i _ diatomisk molekyl HF, O2
AB 2 E 0 Lineær BeCl2 , HgCl2 , CO2 _
AB 2 E 1 Kantet NR 2 , SO 2 , O 3
AB 2 E 2 Kantet H2O , OF2 _
AB 2 E 3 Lineær XeF 2 , I 3
AB 3 E 0 flat trekantet BF 3 , CO 3 2- , NO 3 , SO 3
AB 3 E 1 trekantet basepyramide NH3 , PCl3 _
AB 3 E 2 T-formet ClF3 , BrF3 _
AB 4 E 0 tetraedrisk CH 4 , PO 4 3- , SO 4 2-,ClO 4
AB 4 E 1 Rocker sf4 _
AB 4 E 2 flat firkant XeF 4
AB 5 E 0 trekantet base bipyramidal PCI 5
AB 5 E 1 kvadratisk basepyramide ClF5 , BrF5 _
AB 5 E 2 flat femkantet XeF 5
AB 6 E 0 oktaedrisk SF6 _
AB 6 E 1 femkantet basepyramide XeOF 5 , IOF 5 2-
AB 7 E 0 Femkantet base bipyramidal HVIS 7
Elektronfordeling, inkludert ensomme elektronpar i gult (venstre) og geometri, unntatt ensomme par (til høyre), av AB2E2-lignende molekyler som vann (øverste figurer), og av AB3E1-lignende molekyler som vann. ammoniakk (nederste figurer).
Elektronfordeling, inkludert ensomme elektronpar i gult (venstre) og geometri, unntatt ensomme par (til høyre), av AB2E2-lignende molekyler som vann (øverste figurer), og av AB3E1-lignende molekyler som vann. ammoniakk (nederste figurer).

Fontene

Stephen Stoker. Generell, organisk og biologisk kjemi. Cengage Learning, 2009.

https://westendchronicle.com/en/texts/9002-how-to-calculate-a-steric-number

-Annonse-

mm
Sergio Ribeiro Guevara (Ph.D.)
(Doctor en Ingeniería) - COLABORADOR. Divulgador científico. Ingeniero físico nuclear.

Artículos relacionados

Flammefargetesten