Molekulen formak eztabaidatzen dituzten galdera-adibideak
Pengantar
Kimika materiaren portaera eta jasaten dituen aldaketak aztertzen dituen zientzia da. Kimikako kontzeptu garrantzitsu bat molekularen forma ulertzea da. Molekulen formak konposatuen propietate fisiko eta kimikoetan eragiten du, hala nola urtze-puntua, irakite-puntua eta lurrun-presioa. Molekulen formak ere funtsezko zeregina du konposatu horietan gertatzen diren erreakzio kimikoak zehazteko orduan. Molekulen forma azaltzeko gehien erabiltzen den teoria VSEPR (Balentzia Geruzen Elektroi Bikoteen Alderantzikapena) teoria da. Artikulu honetan, molekularen formarekin lotutako hainbat arazo adibide aztertuko ditugu eta VSEPR teoria nola aplika daitekeen horiek konpontzeko.
VSEPR teoria
VSEPR teoria molekulen forma zehazteko erabiltzen den teoria bat da, atomo zentralaren inguruko elektroi bikoteen aldarapenean oinarrituta. Teoria honen arabera, elektroi bikoteak beren burua antolatuko dute haien arteko aldarapena minimizatzeko moduan. Horrek molekulak forma espezifiko eta aurreikusgarria hartzea eragiten du. Elektroi bikote horien artean daude lotura elektroi bikoteak (BEP) eta elektroi bikote bakartiak (LOP).
Sortzen diren forma molekular batzuk hauek izan ohi dira:
1. Lineala
2. Planar trigonala
3. Tetraedrikoa
4. Bipiramidal trigonala
5. Oktaedrikoa
6. Makurtuta (makurtuta)
7. Balantza
8. T formakoa
9. Karratu Planarra
10. Piramide karratua
Ondoren, adibide galdera batzuk eta haien eztabaidak aztertuko ditugu.
1. galderaren adibidea: CH4 molekulen forma zehaztea
Galdera:
Zehaztu metanoaren (CH4) forma molekularra VSEPR teoria erabiliz.
Eztabaida:
1. Zehaztu Lewis-en egitura:
– Atomo zentrala: C (karbonoa)
– Karbonoak 4 balentzia elektroi ditu.
– Hidrogeno bakoitzak balentzia elektroi 1 du.
– Balentzia elektroi guztira = 4 (C) + 4 x 1 (H) = 8 balentzia elektroi.
CH4-ren Lewis egiturak erdian karbono bat erakusten du, lau hidrogeno atomorekin lotura bakunak (sigma) eratzen dituztenak. Ez dago elektroi bikote bakartirik karbono atomoan.
2. Elektroi bikoteak zenbatzea:
– PEI: 4 lotura daude, eta guztiak lotura-elektroi bikoteak dira.
– PEB: Ez dago elektroi bikote bakartirik.
3. Molekulen formak identifikatzea:
– Guztira 4 PEI eta 0 PEB direnez, atomo zentralaren inguruko elektroi banaketak aldarapena minimizatzen duen forma hartuko du.
– Banaketa urrunena duen forma tetraedrikoa da.
Beraz, CH4 molekularen forma tetraedrikoa da, 109.5 gradu inguruko lotura-angeluarekin.
2. galderaren adibidea: NH3-ren forma molekularra zehaztea
Galdera:
Zehaztu amoniakoaren (NH3) forma molekularra VSEPR teoria erabiliz.
Eztabaida:
1. Zehaztu Lewis-en egitura:
– Atomo zentrala: N (nitrogenoa).
– Nitrogenoak 5 balentzia elektroi ditu.
– Hidrogeno bakoitzak balentzia elektroi 1 du.
– Balentzia elektroi guztira = 5 (N) + 3 x 1 (H) = 8 balentzia elektroi.
NH3-ren Lewis egiturak nitrogenoa erakusten du erdian, hiru hidrogeno atomo nitrogeno atomoarekin lotura bakarrak (sigma) eratzen dituztela eta nitrogenoan elektroi pare bakarti bat duela.
2. Elektroi bikoteak zenbatzea:
– PEI: 3 lotura daude, eta guztiak lotura-elektroi bikoteak dira.
– PEB: Elektroi bikote bakarti bat dago.
3. Molekulen formak identifikatzea:
– Guztira 3 PEI eta 1 PEB direnez, atomo zentralaren inguruko elektroi banaketak aldarapena minimizatzen duen forma hartuko du.
– Banaketa egokia duen forma Trigonal Piramidala da.
Beraz, NH3 molekularen forma piramidal trigonala da, 109.5 gradu baino zertxobait txikiagoa den lotura-angeluarekin, elektroi bikote bakarti indartsuagoaren aldarapenaren ondorioz.
3. galderaren adibidea: H2O molekulen forma zehaztea
Galdera:
Zehaztu ur molekularen (H2O) forma VSEPR teoria erabiliz.
Eztabaida:
1. Zehaztu Lewis-en egitura:
– Atomo zentrala: O (oxigenoa).
– Oxigenoak 6 balentzia elektroi ditu.
– Hidrogeno bakoitzak balentzia elektroi 1 du.
– Balentzia elektroi guztira = 6 (O) + 2 x 1 (H) = 8 balentzia elektroi.
H2O-ren Lewis egiturak oxigenoa erakusten du erdian, bi hidrogeno atomo oxigeno atomoarekin lotura sinpleak (sigma) eratzen eta oxigenoan bi elektroi bikote bakarti.
2. Elektroi bikoteak zenbatzea:
– PEI: 2 lotura daude, eta guztiak lotura-elektroi bikoteak dira.
– PEB: Elektroi bikote bakarti bat dago.
3. Molekulen formak identifikatzea:
– Guztira 2 PEI eta 2 PEB direnez, atomo zentralaren inguruko elektroi banaketak aldarapena minimizatzen duen forma hartuko du.
– Banaketa egokia duen forma Makurra da.
Beraz, H2O molekularen forma 104.5 graduko lotura-angeluarekin okertuta dago.
4. galderaren adibidea: PCl5-ren forma molekularraren zehaztapena
Galdera:
Zehaztu fosforo pentakloruroaren (PCl5) forma molekularra VSEPR teoria erabiliz.
Eztabaida:
1. Zehaztu Lewis-en egitura:
– Atomo zentrala: P (fosforoa).
– Fosforoak 5 balentzia elektroi ditu.
– Kloroak bakoitzak 7 balentzia elektroi ditu.
– Balentzia elektroi guztira = 5 (P) + 5 x 7 (Cl) = 40 balentzia elektroi.
PCl5-en Lewis egiturak erdian fosforoa erakusten du, bost kloro atomorekin lotura sinpleak (sigma) eratzen dituztela. Ez dago elektroi bikote bakartirik fosforoan.
2. Elektroi bikoteak zenbatzea:
– PEI: 5 lotura daude, eta guztiak lotura-elektroi bikoteak dira.
– PEB: Ez dago elektroi bikote bakartirik.
3. Molekulen formak identifikatzea:
– Guztira 5 PEI eta 0 PEB direnez, atomo zentralaren inguruko elektroi banaketak aldarapena minimizatzen duen forma hartuko du.
– Banaketa egokia duen forma Trigonal Bipiramidala da.
Beraz, PCl5 molekularen forma trigonal bipiramidala da, 90° eta 120°-ko lotura angeluekin.
5. galderaren adibidea: SF6 molekulen formaren zehaztapena
Galdera:
Zehaztu sufre hexafluoruroaren (SF6) forma molekularra VSEPR teoria erabiliz.
Eztabaida:
1. Zehaztu Lewis-en egitura:
– Atomo zentrala: S (sufrea).
– Sufreak 6 balentzia elektroi ditu.
– Fluorrak bakoitzak 7 balentzia elektroi ditu.
– Balentzia elektroi guztira = 6 (S) + 6 x 7 (F) = 48 balentzia elektroi.
SF6-ren Lewis egiturak sufrea erakusten du erdian, sei fluor atomorekin lotura bakarrak (sigma) eratzen dituztela. Ez dago elektroi bikote bakartirik sufrean.
2. Elektroi bikoteak zenbatzea:
– PEI: 6 lotura daude, eta guztiak lotura-elektroi bikoteak dira.
– PEB: Ez dago elektroi bikote bakartirik.
3. Molekulen formak identifikatzea:
– Guztira 6 PEI eta 0 PEB direnez, atomo zentralaren inguruko elektroi banaketak aldarapena minimizatzen duen forma hartuko du.
– Banaketa egokia duen forma oktaedrikoa da.
Beraz, SF6 molekularen forma oktaedrikoa da, 90°-ko lotura-angeluarekin.
Ondorioa
Molekulen forma ulertzea funtsezkoa da konposatu baten propietate kimiko eta fisiko asko azaltzeko. VSEPR teoriak modu eraginkorra eskaintzen du haren geometria aurreikusteko, lotura eta bikote bakartien kalkuluetan oinarrituta. Aztertutako adibide bakoitzean, prozesuak Lewisen egitura zehaztea, elektroi bikoteak kalkulatzea eta, azkenik, molekularen forma egokiena identifikatzea dakar. Ohiko praktikarekin, edonork trebatu daiteke VSEPR teoria erabiltzen molekularen forma zehazteko.
