Eisimpleirean de Cheistean a’ Deasbad Chumaidhean Moileciuil
Pearsanta
Is e ceimigeachd sgrùdadh giùlan stuth agus na h-atharrachaidhean a tha e a’ fulang. Is e aon bhun-bheachd chudromach ann an ceimigeachd tuigse fhaighinn air cumadh moileciuil. Bidh cumadh moileciuil a’ toirt buaidh air feartan fiosaigeach is ceimigeach choimeasgaidhean, leithid puing leaghaidh, puing goil, agus cuideam smùide. Tha cumadh moileciuil cuideachd a’ cluich pàirt chudromach ann a bhith a’ dearbhadh nan ath-bheachdan ceimigeach a tha a’ tachairt anns na co-thàthaidhean sin. Is e teòiridh VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion) an teòiridh as cumanta a thathas a’ cleachdadh gus cumadh moileciuil a mhìneachadh. San artaigil seo, bruidhnidh sinn air grunn eisimpleirean de dhuilgheadasan a tha a’ toirt a-steach cumadh moileciuil agus mar a ghabhas teòiridh VSEPR a chur an sàs gus an fhuasgladh.
Teòiridh VSEPR
’S e teòiridh VSEPR teòiridh a thathar a’ cleachdadh gus cruth mholacilean a dhearbhadh stèidhichte air an t-atharrachadh a th’ aig paidhrichean electron timcheall air an ataim mheadhanach. A rèir na teòiridh seo, cuiridh paidhrichean electron iad fhèin air dòigh ann an dòigh gus am bi an t-atharrachadh eatorra air a lughdachadh. Bidh seo ag adhbhrachadh gum bi cruth sònraichte, ro-innseach aig a’ mholaciul. Tha na paidhrichean electron seo a’ toirt a-steach paidhrichean electron ceangail (BEPn) agus paidhrichean electron aonaranach (LOPn).
Seo cuid de na cruthan moileciuil a thèid a thoirt a-mach mar as trice:
1. Lìnearach
2. Planar trì-thaobhach
3. Teitreach
4. Trì-cheàrnach dà-phioramaideach
5. Ochd-cheàrnach
6. Lùbte (lùbte)
7. Seesaw
8. Cruth-T
9. Planar Ceàrnagach
10. Piramideach Ceàrnagach
An ath rud, leig dhuinn sùil a thoirt air beagan eisimpleirean de cheistean agus na còmhraidhean mun deidhinn.
Eisimpleir Ceist 1: A’ dearbhadh cruth nam moileciuilean CH4
Ceist:
Obraich a-mach cruth moileciuil meatàn (CH4) a’ cleachdadh teòiridh VSEPR.
Deasbad:
1. Obraich a-mach Structar Lewis:
– Atom meadhanach: C (carbon)
- Tha 4 dealanan valens aig carbon.
– Tha 1 dealanach valens aig gach haidridean.
– Àireamh iomlan de eileagtronan valens = 4 (C) + 4 x 1 (H) = 8 eileagtronan valens.
Tha structar Lewis aig CH4 a’ sealltainn gualain sa mheadhan le ceithir dadaman haidridein a’ cruthachadh cheanglaichean singilte (sigma) ris an dadam gualain. Chan eil paidhrichean singilte de electronan air an dadam gualain.
2. A’ cunntadh paidhrichean electron:
– PEI: Tha 4 bannan ann, agus tha iad uile nan paidhrichean dealanach ceangail.
– PEB: Chan eil paidhrichean dealanach ann.
3. A’ comharrachadh chumaidhean moileciuil:
– Le 4 PEI agus 0 PEB gu h-iomlan, bidh cumadh air sgaoileadh nan dealanan timcheall air an dadam meadhanach a lughdaicheas an t-atharrachadh.
– Is e Tetrahedral an cruth leis an sgaoileadh as fhaide.
Mar sin, tha cumadh moileciuil CH4 ceithir-cheàrnach le ceàrn ceangail de mu 109.5 ceum.
Eisimpleir Ceist 2: A’ dearbhadh cruth moileciuil NH3
Ceist:
Obraich a-mach cruth moileciuil ammonia (NH3) a’ cleachdadh teòiridh VSEPR.
Deasbad:
1. Obraich a-mach Structar Lewis:
– Atom meadhanach: N (naitridean).
– Tha 5 dealanan valens aig naitridean.
– Tha 1 dealanach valens aig gach haidridean.
– Àireamh iomlan de eileagtronan valens = 5 (N) + 3 x 1 (H) = 8 eileagtronan valens.
Tha structar Lewis aig NH3 a’ sealltainn naitridean sa mheadhan le trì dadaman haidridean a’ cruthachadh cheanglaichean singilte (sigma) leis an dadam naitridean agus aon phàir singilte de eileagtronan air an naitridean.
2. A’ cunntadh paidhrichean electron:
– PEI: Tha 3 bannan ann, agus tha iad uile nan paidhrichean dealanach ceangail.
– PEB: Tha 1 paidhir electron singilte ann.
3. A’ comharrachadh chumaidhean moileciuil:
– Le 3 PEI agus 1 PEB gu h-iomlan, bidh cumadh air sgaoileadh nan dealanan timcheall air an dadam meadhanach a lughdaicheas an t-atharrachadh.
– Is e cruth trì-thaobhach pioramaideach an cumadh leis an sgaoileadh iomchaidh.
Mar sin, tha cumadh moileciuil NH3 trì-thaobhach pioramaideach le ceàrn ceangail beagan nas lugha na 109.5 ceum air sgàth an atharrachaidh bhon phàir electron aonaranach nas làidire.
Eisimpleir Ceist 3: A’ dearbhadh cruth moileciuilean H2O
Ceist:
Obraich a-mach cruth moileciuil an uisge (H2O) a’ cleachdadh teòiridh VSEPR.
Deasbad:
1. Obraich a-mach Structar Lewis:
– Atom meadhanach: O (ocsaidean).
- Tha 6 dealanan valens aig ocsaidean.
– Tha 1 dealanach valens aig gach haidridean.
– Àireamh iomlan de eileagtronan valens = 6 (O) + 2 x 1 (H) = 8 eileagtronan valens.
Tha structar Lewis aig H2O a’ sealltainn ocsaidean sa mheadhan le dà dadam haidridean a’ cruthachadh ceanglaichean singilte (sigma) leis an dadam ocsaidean agus dà phaidhir singilte de eileagtronan air an ocsaidean.
2. A’ cunntadh paidhrichean electron:
– PEI: Tha 2 bannan ann, agus tha iad uile nan paidhrichean dealanach ceangail.
– PEB: Tha 2 paidhir electron singilte ann.
3. A’ comharrachadh chumaidhean moileciuil:
– Le 2 PEI agus 2 PEB gu h-iomlan, bidh cumadh air sgaoileadh nan dealanan timcheall air an dadam meadhanach a lughdaicheas an t-atharrachadh.
– Is e Lùbte an cumadh leis an sgaoileadh iomchaidh.
Mar sin, tha cumadh moileciuil H2O lùbte le ceàrn ceangail de mu 104.5 ceum.
Eisimpleir Ceist 4: Co-dhùnadh Cruth Moileciuil PCl5
Ceist:
Obraich a-mach cruth moileciuil pentachloride fosfair (PCl5) a’ cleachdadh teòiridh VSEPR.
Deasbad:
1. Obraich a-mach Structar Lewis:
– Atom meadhanach: P (fosfar).
- Tha 5 dealanan valens aig fosfar.
– Tha 7 dealanan valens aig gach clòirin.
– Àireamh iomlan de dhealanan valens = 5 (P) + 5 x 7 (Cl) = 40 dealan valens.
Tha structar Lewis aig PCl5 a’ sealltainn fosfar sa mheadhan le còig dadaman clòirin a’ cruthachadh cheanglaichean singilte (sigma) leis an dadam fosfar. Chan eil paidhrichean singilte de electronan air an fhosfar.
2. A’ cunntadh paidhrichean electron:
– PEI: Tha 5 bannan ann, agus tha iad uile nan paidhrichean dealanach ceangail.
– PEB: Chan eil paidhrichean dealanach ann.
3. A’ comharrachadh chumaidhean moileciuil:
– Le 5 PEI agus 0 PEB gu h-iomlan, bidh cumadh air sgaoileadh nan dealanan timcheall air an dadam meadhanach a lughdaicheas an t-atharrachadh.
– Is e Trigonal Bipyramidal an cumadh leis an sgaoileadh iomchaidh.
Mar sin, tha cumadh moileciuil PCl5 trì-thaobhach dà-phioramaideach le ceàrnan ceangail de 90° agus 120°.
Eisimpleir Ceist 5: Co-dhùnadh Cruth Mholacilean SF6
Ceist:
Obraich a-mach cruth moileciuil hexafluoride sulfair (SF6) a’ cleachdadh teòiridh VSEPR.
Deasbad:
1. Obraich a-mach Structar Lewis:
– Atom meadhanach: S (sulfar).
- Tha 6 dealanan valens aig sulfar.
– Tha 7 dealanan valens aig gach fear de fluorine.
– Àireamh iomlan de eileagtronan valens = 6 (S) + 6 x 7 (F) = 48 eileagtronan valens.
Tha structar Lewis aig SF6 a’ sealltainn sulfur sa mheadhan le sia dadaman fluairin a’ cruthachadh cheanglaichean singilte (sigma) leis an dadam sulfur. Chan eil paidhrichean singilte de electronan air a’ sulfur.
2. A’ cunntadh paidhrichean electron:
– PEI: Tha 6 bannan ann, agus tha iad uile nan paidhrichean dealanach ceangail.
– PEB: Chan eil paidhrichean dealanach ann.
3. A’ comharrachadh chumaidhean moileciuil:
– Le 6 PEI agus 0 PEB gu h-iomlan, bidh cumadh air sgaoileadh nan dealanan timcheall air an dadam meadhanach a lughdaicheas an t-atharrachadh.
– Is e ochd-cheàrnach an cumadh leis an sgaoileadh iomchaidh.
Mar sin, tha cumadh moileciuil SF6 ochd-cheàrnach le ceàrn ceangail de 90°.
Co-dhùnadh
Tha tuigse air cumadh moileciuil deatamach airson mòran de fheartan ceimigeach is fiosaigeach todhar a mhìneachadh. Tha teòiridh VSEPR a’ toirt seachad dòigh èifeachdach air a geoimeatraidh a ro-innse stèidhichte air àireamhachadh cheangail agus paidhrichean aonaranach. Anns gach aon de na h-eisimpleirean air an deach beachdachadh, tha am pròiseas a’ toirt a-steach a bhith a’ dearbhadh structar Lewis, a’ tomhas nam paidhrichean dealanach, agus mu dheireadh a’ comharrachadh a’ chumaidh moileciuil as freagarraiche. Le cleachdadh cunbhalach, faodaidh duine sam bith a bhith sgileil ann a bhith a’ cleachdadh teòiridh VSEPR gus cumadh moileciuil a dhearbhadh.
