בייַשפּיל פֿראַגעס וועגן מאָלעקולאַרע פֿאָרמען
Pengantar
כעמיע איז די שטודיע פון דעם אויפפירונג פון מאטעריע און די ענדערונגען וואס זי גייט דורך. איין וויכטיגע באגריף אין כעמיע איז פארשטיין די מאלעקולארע פארעם. די מאלעקולארע פארעם האט אן איינפלוס אויף די פיזישע און כעמישע אייגנשאפטן פון פארבינדונגען, ווי צום ביישפיל שמעלץ-פונקט, קאכן-פונקט, און פארע-דרוק. די מאלעקולארע פארעם שפילט אויך א קריטישע ראלע אין באשטימען די כעמישע רעאקציעס וואס פאסירן אין יענע פארבינדונגען. די מערסט גענוצטע טעאריע צו דערקלערן די מאלעקולארע פארעם איז די VSEPR (וואלענס שאָל עלעקטראן פּאָר אָפּשטויסונג) טעאריע. אין דעם ארטיקל וועלן מיר דיסקוטירן עטלעכע ביישפיל פראבלעמען וואס האבן צו טון מיט די מאלעקולארע פארעם און ווי די VSEPR טעאריע קען ווערן אנגעווענדט צו זיי לייזן.
VSEPR טעאָריע
VSEPR טעאריע איז א טעאריע גענוצט צו באשטימען די פארעם פון מאלעקולן באזירט אויף די אפשטויסונג פון עלעקטראן פאארן ארום דעם צענטראלן אטאם. לויט דער טעאריע, וועלן עלעקטראן פאארן זיך אויסשטעלן אויף אזא אופן אז די אפשטויסונג צווישן זיי ווערט מינימיזירט. דאס פאראורזאכט אז די מאלעקול זאל אננעמען א ספעציפישע, פארזעבארע פארעם. די עלעקטראן פאארן שליסן איין בונד עלעקטראן פאארן (BEPs) און איינזאמע עלעקטראן פאארן (LOPs).
עטלעכע פון די מאָלעקולאַרע פארמען וואָס ווערן פּראָדוצירט זענען געוויינטלעך:
1. לינעאַר
2. טריגאָנאַלער פּלאַנאַר
3. טעטראַהעדראַל
4. טריגאָנאַל ביפּיראַמידאַל
5. אקטאעדראלע
6. געבויגן (געבויגן)
7. וויע
8. ט-פאָרמיק
9. קוואַדראַטישע פּלאַנאַר
10. קוואַדראַטיש פּיראַמידאַל
ווייטער, לאָמיר קוקן אויף עטלעכע בייַשפּיל פֿראַגעס און זייערע דיסקוסיעס.
בייַשפּיל קשיא 1: באַשטימען די פאָרעם פון CH4 מאָלעקולן
פראגע:
באַשטימען די מאָלעקולאַרע פאָרעם פון מעטאַן (CH4) ניצנדיק VSEPR טעאָריע.
פֿאַרעפֿנטלעכט:
1. באַשטימען די לואיס סטרוקטור:
– צענטראלער אטאם: C (קוילנשטאָף)
– קוילנשטאָף האט 4 וואַלענס עלעקטראָנען.
– וואַסערשטאָף האט יעדער 1 וואַלענס עלעקטראָן.
– גאַנץ וואַלענס עלעקטראָנען = 4 (C) + 4 x 1 (H) = 8 וואַלענס עלעקטראָנען.
די לואיס סטרוקטור פון CH4 ווייזט א קוילן-שטאף אין צענטער מיט פיר וואסערשטאף אטאמען וואס פארמען איינציקע (סיגמא) בונדן צום קוילן-שטאף אטאם. עס זענען נישטא קיין איינציקע פאארן פון עלעקטראנען אויפן קוילן-שטאף אטאם.
2. ציילן עלעקטראָן פּאָרן:
– PEI: עס זענען דא 4 בונדן, אַלע פון וועלכע זענען בונד עלעקטראָן פּאָרן.
– PEB: עס זענען נישטאָ קיין איינציקע עלעקטראָן פּאָרן.
3. אידענטיפיצירן מאָלעקולאַרע פֿאָרמען:
– מיט אַ סך הכל פון 4 PEI און 0 PEB, וועט די עלעקטראָן פאַרשפּרייטונג אַרום דעם צענטראַלן אַטאָם נעמען אַ פאָרעם וואָס מינימיזירט אָפּשטויסונג.
– די פאָרעם מיט דער ווייטסטער פאַרשפּרייטונג איז טעטראַהעדראַל.
אַזוי, די פֿאָרעם פֿון די CH4 מאָלעקול איז טעטראַהעדראַל מיט אַ בונד ווינקל פֿון בערך 109.5 גראַד.
בייַשפּיל קשיא 2: באַשטימען די מאָלעקולאַר פאָרעם פון NH3
פראגע:
באַשטימען די מאָלעקולאַרע פאָרעם פון אַמאָניאַק (NH3) ניצנדיק VSEPR טעאָריע.
פֿאַרעפֿנטלעכט:
1. באַשטימען די לואיס סטרוקטור:
– צענטראלער אטאם: N (שטיקשטאף).
– שטיקשטאָף האט 5 וואַלענס עלעקטראָנען.
– וואַסערשטאָף האט יעדער 1 וואַלענס עלעקטראָן.
– גאַנץ וואַלענס עלעקטראָנען = 5 (N) + 3 x 1 (H) = 8 וואַלענס עלעקטראָנען.
די לואיס סטרוקטור פון NH3 ווייזט שטיקשטאָף אין צענטער מיט דריי וואַסערשטאָף אַטאָמען וואָס פאָרמירן איינציקע (סיגמאַ) בונדן מיטן שטיקשטאָף אַטאָם און איין איינציקע פּאָר עלעקטראָנען אויפן שטיקשטאָף.
2. ציילן עלעקטראָן פּאָרן:
– PEI: עס זענען דא 3 בונדן, אַלע פון וועלכע זענען בונד עלעקטראָן פּאָרן.
– PEB: עס איז דא 1 איינציקע עלעקטראן פּאָר.
3. אידענטיפיצירן מאָלעקולאַרע פֿאָרמען:
– מיט אַ סך הכל פון 3 PEI און 1 PEB, וועט די עלעקטראָן פאַרשפּרייטונג אַרום דעם צענטראַלן אַטאָם נעמען אַ פאָרעם וואָס מינימיזירט אָפּשטויסונג.
– די פֿאָרעם מיט דער פּאַסיקער פֿאַרטיילונג איז טריגאָנאַל פּיראַמידאַל.
אַלזאָ, די פֿאָרעם פֿון דער NH3 מאָלעקול איז טריגאָנאַל פּיראַמידאַל מיט אַ בונד ווינקל אַ ביסל ווייניקער ווי 109.5 גראַד צוליב דער אָפּשטויסונג פֿון דער שטאַרקערער איינציקער עלעקטראָן פּאָר.
בייַשפּיל קשיא 3: באַשטימען די פאָרעם פון H2O מאָלעקולן
פראגע:
באַשטימען די פאָרעם פון די וואַסער מאָלעקול (H2O) ניצנדיק די VSEPR טעאָריע.
פֿאַרעפֿנטלעכט:
1. באַשטימען די לואיס סטרוקטור:
– צענטראלער אטאם: O (זויערשטאָף).
– זויערשטאָף האט 6 וואַלענס עלעקטראָנען.
– וואַסערשטאָף האט יעדער 1 וואַלענס עלעקטראָן.
– גאַנץ וואַלענס עלעקטראָנען = 6 (O) + 2 x 1 (H) = 8 וואַלענס עלעקטראָנען.
די לואיס סטרוקטור פון H2O ווײַזט זויערשטאָף אין צענטער מיט צוויי וואַסערשטאָף אַטאָמען וואָס שאַפן איינציקע (סיגמאַ) בונדן מיטן זויערשטאָף אַטאָם און צוויי איינציקע פּאָר עלעקטראָנען אויפן זויערשטאָף.
2. ציילן עלעקטראָן פּאָרן:
– PEI: עס זענען דא 2 בונדן, אַלע פון וועלכע זענען בונד עלעקטראָן פּאָרן.
– PEB: עס איז דא 2 איינציקע עלעקטראן פּאָר.
3. אידענטיפיצירן מאָלעקולאַרע פֿאָרמען:
– מיט אַ סך הכל פון 2 PEI און 2 PEB, וועט די עלעקטראָן פאַרשפּרייטונג אַרום דעם צענטראַלן אַטאָם נעמען אַ פאָרעם וואָס מינימיזירט אָפּשטויסונג.
– די פֿאָרעם מיט דער פּאַסיקער פֿאַרטיילונג איז געבויגן.
אַזוי, די פאָרעם פון די H2O מאָלעקול איז געבויגן מיט אַ בונד ווינקל פון וועגן 104.5 גראַד.
בייַשפּיל קשיא 4: באַשטימונג פון דער מאָלעקולאַרער פאָרעם פון PCl5
פראגע:
באַשטימען די מאָלעקולאַרע פאָרעם פון פאָספאָר פּענטאַטשלאָריד (PCl5) ניצנדיק VSEPR טעאָריע.
פֿאַרעפֿנטלעכט:
1. באַשטימען די לואיס סטרוקטור:
– צענטראלער אטאם: פּ (פאָספאָר).
– פאָספאָר האט 5 וואַלענס עלעקטראָנען.
– כלאָר האט יעדער 7 וואַלענס עלעקטראָנען.
– גאַנץ וואַלענס עלעקטראָנען = 5 (P) + 5 x 7 (Cl) = 40 וואַלענס עלעקטראָנען.
די לואיס סטרוקטור פון PCl5 ווייזט פאספארוס אין צענטער מיט פינף כלור אטאמען וואס פארמען איינציקע (סיגמא) בונדן מיטן פאספארוס אטאם. עס זענען נישטא קיין איינציקע פאארן פון עלעקטראנען אויפן פאספארוס.
2. ציילן עלעקטראָן פּאָרן:
– PEI: עס זענען דא 5 בונדן, אַלע פון וועלכע זענען בונד עלעקטראָן פּאָרן.
– PEB: עס זענען נישטאָ קיין איינציקע עלעקטראָן פּאָרן.
3. אידענטיפיצירן מאָלעקולאַרע פֿאָרמען:
– מיט אַ סך הכל פון 5 PEI און 0 PEB, וועט די עלעקטראָן פאַרשפּרייטונג אַרום דעם צענטראַלן אַטאָם נעמען אַ פאָרעם וואָס מינימיזירט אָפּשטויסונג.
– די פֿאָרעם מיט דער פּאַסיקער פֿאַרשפּרייטונג איז טריגאָנאַל ביפּיראַמידאַל.
אַלזאָ, די פֿאָרעם פֿון די PCl5 מאָלעקול איז טריגאָנאַל ביפּיראַמידאַל מיט בונד ווינקלען פֿון 90° און 120°.
בייַשפּיל קשיא 5: באַשטימונג פון דער פאָרעם פון SF6 מאָלעקולן
פראגע:
באַשטימען די מאָלעקולאַרע פאָרעם פון שוועבל העקסאַפלאָאָריד (SF6) ניצנדיק VSEPR טעאָריע.
פֿאַרעפֿנטלעכט:
1. באַשטימען די לואיס סטרוקטור:
– צענטראלער אטאם: S (שוועבל).
– שוועבל האט 6 וואַלענס עלעקטראָנען.
– פלאָרין האט יעדער 7 וואַלענס עלעקטראָנען.
– גאַנץ וואַלענס עלעקטראָנען = 6 (S) + 6 x 7 (F) = 48 וואַלענס עלעקטראָנען.
די לואיס סטרוקטור פון SF6 ווייזט שוועבל אין צענטער מיט זעקס פלואָר אַטאָמען וואָס פאָרמירן איינציקע (סיגמאַ) בונדן מיטן שוועבל אַטאָם. עס זענען נישטאָ קיין איינציקע פּאָרן פון עלעקטראָנען אויף דעם שוועבל.
2. ציילן עלעקטראָן פּאָרן:
– PEI: עס זענען דא 6 בונדן, אַלע פון וועלכע זענען בונד עלעקטראָן פּאָרן.
– PEB: עס זענען נישטאָ קיין איינציקע עלעקטראָן פּאָרן.
3. אידענטיפיצירן מאָלעקולאַרע פֿאָרמען:
– מיט אַ סך הכל פון 6 PEI און 0 PEB, וועט די עלעקטראָן פאַרשפּרייטונג אַרום דעם צענטראַלן אַטאָם נעמען אַ פאָרעם וואָס מינימיזירט אָפּשטויסונג.
– די פֿאָרעם מיט דער פּאַסיקער פֿאַרטיילונג איז אָקטאַהעדראַל.
אַזוי, די פֿאָרעם פֿון די SF6 מאָלעקול איז אָקטאַהעדראַל מיט אַ בונד ווינקל פֿון 90°.
קעסימפּולאַן
פֿאַרשטיין די מאָלעקולאַרע פֿאָרעם איז דער שליסל צו דערקלערן פֿיל פֿון די כעמישע און פֿיזישע אייגנשאַפֿטן פֿון אַ פֿאַרבינדונג. די VSEPR טעאָריע גיט אַן עפֿעקטיוון וועג צו פֿאָרויסזאָגן איר געאָמעטריע באַזירט אויף קאַלקולאַציעס פֿון פֿאַרבינדונגען און איינציקע פּאָרן. אין יעדן פֿון די דיסקוטירטע ביישפּילן, באַשטייט דער פּראָצעס פֿון באַשטימען די לואיס סטרוקטור, קאַלקולירן די עלעקטראָן פּאָרן, און לעסאָף אידענטיפֿיצירן די מערסט פּאַסיקע מאָלעקולאַרע פֿאָרעם. מיט רעגולערער פּראַקטיק קען יעדער ווערן באַקאַנט מיט דער באַניץ פֿון VSEPR טעאָריע צו באַשטימען די מאָלעקולאַרע פֿאָרעם.