Care este numărul steric?

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


Numărul steric este asociat cu un model care prezice forma moleculelor sau ionilor poliatomici ; teoria respingerii perechilor de electroni a învelișului de valență (VREPEV) . Modelul se bazează pe repulsia electrostatică în jurul atomului perechilor de electroni de valență. Ipoteza de bază a modelului este că acești electroni se resping reciproc, deci sunt aranjați spațial în așa fel încât repulsia să fie minimizată și în acest fel este definită geometria moleculei. Numărul de perechi de electroni de valență din jurul atomului, atât cei care împărtășesc o legătură, cât și cei care nu, se numește număr steric.

Modelul atomic TRePEV este o alternativă la teoria legăturii de valență, care abordează problema prin determinarea orbitalilor accesibili energetic pentru a forma legături, și, de asemenea, la teoria orbitalilor moleculari, care studiază formarea orbitalilor moleculari pentru a determina modul în care atomii se combină formând molecule sau ioni poliatomici. . Modelul TRePEV este limitat, deoarece este o teorie calitativă, nu cantitativă, limitată la obținerea geometriilor moleculare. Pe de altă parte, TRePEV nu descrie corect multe structuri ale compușilor metalelor de tranziție, a căror valență este atribuită interacțiunii electronilor d ai învelișului de electroni cu liganzi care sunt mai îndepărtați de intervalul perechilor de electroni nelegați.

Calculul numărului steric

Numărul steric este calculat ca suma perechilor de electroni nelegați la atomul central, plus numărul de atomi legați la atomul central . Să vedem câteva exemple:

  • În cazul metanului (CH 4 ), atomul de carbon, care este atomul central, este legat de patru atomi de hidrogen și nu există o pereche de electroni care să nu fie legați; prin urmare, numărul steric este 4. Aranjamentul geometric este tetraedric, deoarece există patru perechi de electroni legați. Cei patru atomi de hidrogen sunt poziționați la vârfurile unui tetraedru, iar unghiul de legătură este de 109,5º. Este o moleculă de tip AB 4 , unde atomul central este A și litera B reprezintă ceilalți atomi.
  • Amoniacul (NH 3 ) are și un număr steric de 4, rezultat din legarea atomului de azot, atomul central, cu trei atomi de hidrogen, lăsând o pereche de electroni nelegați. Nomenclatura generală este AB 3E, unde E reprezintă perechea singură de electroni. În acest caz, perechea singură de electroni nu este atașată unui alt atom, ci afectează geometria datorită repulsiei electrostatice pe care o generează. Ca și în cazul metanului, există patru regiuni de densitate electronică și, prin urmare, orientarea generală este tetraedrică. Dar sunt doar trei atomi atașați de atomul central, așa că geometria este aceea a unei piramide cu bază triunghiulară. Geometria moleculei este determinată de relația dintre atomi, deși perechile singure de electroni joacă un rol. Această influență determină că, deși unghiul de legătură HCH este determinat la 109,5º, în cazul amoniacului unghiul de legătură HNH este mai mic.
  • Alte două cazuri tipice sunt molecula de apă și molecula de dioxid de carbon. Apa (H2O ) are oxigenul ca atom central de care sunt atașați doi atomi de hidrogen. Oxigenul are, de asemenea, două perechi de electroni singuri, deci numărul steric al apei este 4. În cazul dioxidului de carbon (CO 2 ) există două grupe de legături duble între carbon și oxigen, fără a lăsa perechi de electroni.electroni liberi; prin urmare, în număr steric este 2.

Următorul tabel arată geometria diferitelor tipuri de molecule, în timp ce următoarea figură prezintă distribuția electronică și distribuția geometrică a moleculelor de tip AB 2 E 2, cum ar fi apa și a moleculelor de tip AB 3 E 1 , cum ar fi amoniacul.

Tipul de moleculă Formă exemple
AB 1 In _ moleculă diatomică HF, O2
AB 2 E 0 Liniar BeCl2 , HgCl2 , CO2 _
AB 2 E 1 unghiular NR 2 , S02 , O3
AB 2 E 2 unghiular H2O , OF2 _
AB 2 E 3 Liniar XeF 2 , I 3
AB 3 E 0 triunghiular plat BF 3 , CO 3 2- , NO 3 , SO 3
AB 3 E 1 piramidă de bază triunghiulară NH3 , PCl3_ _
AB 3 E 2 în formă de T ClF3 , BrF3 _
AB 4 E 0 tetraedric CH 4 , PO 4 3- , SO 4 2-,ClO 4
AB 4 E 1 Rocker sf4 _
AB 4 E 2 pătrat plat XeF 4
AB 5 E 0 baza triunghiulara bipiramidala PCI 5
AB 5 E 1 piramidă cu bază pătrată ClF5 , BrF5 _
AB 5 E 2 pentagonal plat XeF 5
AB 6 E 0 octaedric SF6 _
AB 6 E 1 piramida de baza pentagonala XeOF 5 , IOF 5 2-
AB 7 E 0 Bază pentagonală bipiramidală DACA 7
Distribuția electronilor, inclusiv perechile singure de electroni în galben (stânga) și geometrie, excluzând perechile singure (dreapta), de molecule de tip AB2E2, cum ar fi apa (figurele de sus) și de molecule de tip AB3E1, cum ar fi apa, amoniacul (figurele de jos).
Distribuția electronilor, inclusiv perechile singure de electroni în galben (stânga) și geometrie, excluzând perechile singure (dreapta), de molecule de tip AB2E2, cum ar fi apa (figurele de sus) și de molecule de tip AB3E1, cum ar fi apa, amoniacul (figurele de jos).

Fântână

Stephen Stoker. Chimie generală, organică și biologică. Cengage Learning, 2009.

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

-Publicitate-

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

Artículos relacionados