Vad är det steriska talet?

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


Det steriska talet är associerat med en modell som förutsäger formen på polyatomära molekyler eller joner ; teorin om valensskalelektronparrepulsion (VREPEV) . Modellen är baserad på den elektrostatiska repulsionen runt atomen av paren av valenselektroner. Grundhypotesen för modellen är att dessa elektroner stöter bort varandra, så de är placerade spatialt på ett sådant sätt att repulsionen minimeras, och på så sätt definieras molekylens geometri. Antalet valenselektronpar runt atomen, både de som delar en bindning och de som inte gör det, kallas det steriska talet.

TRePEV-atommodellen är ett alternativ till valensbindningsteori, som tar itu med problemet genom att bestämma energimässigt tillgängliga orbitaler för att bilda bindningar, och även till molekylär orbitalteori, som studerar bildandet av molekylära orbitaler för att bestämma hur atomer kombineras. bildar polyatomära molekyler eller joner . TRePEV-modellen är begränsad, eftersom den är en kvalitativ teori, inte en kvantitativ, begränsad till att erhålla molekylära geometrier. Å andra sidan beskriver TRePEV inte korrekt många strukturer av övergångsmetallföreningar, vars valens kan hänföras till interaktionen av elektronskalets d-elektroner med ligander som är mer avlägset från intervallet för de obundna elektronparen .

Beräkning av det steriska talet

Det steriska talet beräknas som summan av paren av elektroner som inte är bundna till den centrala atomen, plus antalet atomer bundna till den centrala atomen . Låt oss se några exempel:

  • När det gäller metan (CH 4 ), är kolatomen, som är den centrala atomen, kopplad till fyra väteatomer, och det finns inget elektronpar som inte är kopplat; därför är det steriska talet 4. Det geometriska arrangemanget är tetraedriskt, eftersom det finns fyra bundna elektronpar. De fyra väteatomerna är placerade vid hörn av en tetraeder, och bindningsvinkeln är 109,5º. Det är en molekyl av typen AB 4 , där den centrala atomen är A och bokstaven B representerar de andra atomerna.
  • Ammoniak (NH 3 ) har också ett steriskt tal på 4, vilket är ett resultat av bindningen av kväveatomen, den centrala atomen, med tre väteatomer, vilket lämnar ett par obundna elektroner. Den allmänna nomenklaturen är AB 3E, där E representerar det ensamma elektronparet. I det här fallet är det ensamma elektronparet inte fäst vid en annan atom, utan påverkar geometrin på grund av den elektrostatiska repulsion som det genererar. Liksom i fallet med metan finns det fyra regioner med elektrontäthet, och därför är den allmänna orienteringen tetraedrisk. Men det finns bara tre atomer knutna till den centrala atomen, så geometrin är den för en pyramid med en triangulär bas. Molekylens geometri bestäms av förhållandet mellan atomerna, även om de ensamma elektronparen spelar en roll. Denna påverkan bestämmer att även om HCH-bindningsvinkeln bestäms till 109,5º, är HNH-bindningsvinkeln mindre i fallet med ammoniak.
  • Två andra typiska fall är vattenmolekylen och koldioxidmolekylen. Vatten (H 2 O) har syre som sin centrala atom till vilken två väteatomer är bundna. Syre har också två ensamma elektronpar, så det steriska antalet vatten är 4. När det gäller koldioxid (CO 2 ) finns det två grupper av dubbelbindningar mellan kol och syre, vilket inte lämnar några elektronpar fria elektroner; därför är det 2 i steriskt tal.

Följande tabell visar geometrin för olika typer av molekyler, medan följande figur visar den elektroniska fördelningen och geometriska fördelningen av molekyler av typen AB 2 E 2 som vatten och molekyler av typen AB 3 E 1 som ammoniak.

Typ av molekyl Form exempel
AB 1 i _ diatomisk molekyl HF, O2
AB 2 E 0 Linjär BeCl2 , HgCl2 , CO2 _
AB 2 E 1 Vinkel NO 2 , SO 2 , O 3
AB 2 E 2 Vinkel H2O , OF2 _
AB 2 E 3 Linjär XeF 2 , I 3
AB 3 E 0 platt triangulär BF 3 , CO 3 2- , NO 3 , SO 3
AB 3 E 1 triangulär baspyramid NH3 , PCl3 _
AB 3 E 2 T-formad ClF3 , BrF3 _
AB 4 E 0 tetraedrisk CH 4 , PO 4 3- , SO 4 2-, ClO4
AB 4 E 1 Rocker sf4 _
AB 4 E 2 platt kvadrat XeF 4
AB 5 E 0 triangulär bas bipyramidal PCI 5
AB 5 E 1 fyrkantig bas pyramid ClF5 , BrF5 _
AB 5 E 2 platt femkantig XeF 5
AB 6 E 0 oktaedrisk SF6 _
AB 6 E 1 femkantig baspyramid XeOF 5 , IOF 5 2-
AB 7 E 0 Pentagonal bas bipyramidal OM 7
Elektronfördelning, inklusive ensamma elektronpar i gult (vänster) och geometri, exklusive ensamma par (höger), av AB2E2-liknande molekyler som vatten (översta figurerna), och av AB3E1-liknande molekyler som vatten. ammoniak (nedre figurerna).
Elektronfördelning, inklusive ensamma elektronpar i gult (vänster) och geometri, exklusive ensamma par (höger), av AB2E2-liknande molekyler som vatten (översta figurerna), och av AB3E1-liknande molekyler som vatten. ammoniak (nedre figurerna).

Fontän

Stephen Stoker. Allmän, organisk och biologisk kemi. Cengage Learning, 2009.

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

-Annons-

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

Artículos relacionados

Flamfärgtestet