Àwọn Ìbéèrè Àpẹẹrẹ Tí Ó Ń Jíròrò Àwọn Ìrísí Molecular
Pengantar
Kemistri ni ikẹkọọ ihuwasi ohun elo ati awọn iyipada ti o n waye. Ero pataki kan ninu kemistri ni oye apẹrẹ molikula. Apẹrẹ molikula ni ipa lori awọn ohun-ini ti ara ati kemikali ti awọn agbo ogun, gẹgẹbi aaye yo, aaye boiling, ati titẹ vapor. Apẹrẹ molikula tun ṣe ipa pataki ninu ṣiṣe ipinnu awọn iṣe kemikali ti o waye ninu awọn agbo ogun wọnyẹn. Imọ-jinlẹ ti a lo julọ lati ṣalaye apẹrẹ molikula ni imọran VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion). Ninu nkan yii, a yoo jiroro awọn iṣoro apẹẹrẹ pupọ ti o ni ibatan si apẹrẹ molikula ati bi a ṣe le lo imọran VSEPR lati yanju wọn.
Ìlànà VSEPR
Ìlànà VSEPR jẹ́ ìlànà tí a ń lò láti pinnu ìrísí àwọn molecule tí a gbé kalẹ̀ lórí ìfàsẹ́yìn àwọn molecule oní-ẹ̀rọ tí ó yíká átọ̀mù àárín. Gẹ́gẹ́ bí ìlànà yìí, àwọn molecule oní-ẹ̀rọ yóò ṣètò ara wọn lọ́nà tí ìfàsẹ́yìn láàárín wọn yóò fi dínkù. Èyí yóò mú kí molecule náà gba ìrísí pàtó kan, tí a lè sọtẹ́lẹ̀. Àwọn molecule oní-ẹ̀rọ wọ̀nyí ní àwọn bonding electron pairs (BEPs) àti lone electron pairs (LOPs).
Díẹ̀ lára àwọn fọ́ọ̀mù molẹ́kúlù tí a ń ṣe ni:
1. Ìlànà
2. Pẹpẹ onigun mẹta
3. Àwọn ẹ̀rọ ìtẹ̀gùn
4. Ìpele mẹ́ta-mẹ́ta
5. Octahedral
6. Tẹ́ (tẹ̀)
7. Seesaw
8. Onírúurú T
9. Pẹpẹ Onígun mẹ́rin
10. Pírámídà Onígun mẹ́rin
Lẹ́yìn náà, ẹ jẹ́ kí a wo àpẹẹrẹ àwọn ìbéèrè àti ìjíròrò wọn.
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 1: Pípín Àwòrán Àwọn Molékúlù CH4
Ìbéèrè:
Pinnu apẹrẹ molikula ti methane (CH4) nipa lilo ilana VSEPR.
Ìjíròrò:
1. Pinnu Eto Lewis:
– Ààtò àárín: C (èrògbà)
– Erogba ni awọn elekitironi valensi mẹrin.
– Hídrójìn kọ̀ọ̀kan ní valence elekitironi kan.
– Àròpọ̀ àwọn elekitironi valence = 4 (C) + 4 x 1 (H) = 8 elekitironi valence.
Ìṣètò Lewis ti CH4 fi erogba kan han ni aarin pẹlu awọn atomu hydrogen mẹrin ti o n ṣe asopọ kanṣoṣo (sigma) si atomu erogba. Ko si awọn orisii elekitironi kanṣoṣo lori atomu erogba.
2. Kíkà Àwọn Ìpele Electron:
– PEI: Àwọn ìdè mẹ́rin ló wà, gbogbo wọn sì jẹ́ ìdè elekitironi.
– PEB: Kò sí àwọn ìsopọ̀ elekitironi kan ṣoṣo.
3. Ṣíṣàfihàn àwọn ìrísí molikula:
– Pẹ̀lú àpapọ̀ PEI 4 àti 0 PEB, ìpínkiri elekitironi yíká átọ̀mù àárín yóò gba ìrísí tí ó dín ìfàsẹ́yìn kù.
– Fọ́ọ̀mù tí ó ní ìpínkiri tó jinlẹ̀ jùlọ ni Tetrahedral.
Nítorí náà, ìrísí molecule CH4 jẹ́ tetrahedral pẹ̀lú igun ìdè tó tó ìwọ̀n 109.5.
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 2: Pípín Àwòrán Molekula ti NH3
Ìbéèrè:
Pinnu apẹrẹ molikula ti amonia (NH3) nipa lilo ilana VSEPR.
Ìjíròrò:
1. Pinnu Eto Lewis:
– Àátọ̀mù àárín: N (nitrogen).
– Nitrogen ní àwọn elektron valence márùn-ún.
– Hídrójìn kọ̀ọ̀kan ní valence elekitironi kan.
– Àròpọ̀ àwọn elekitironi valence = 5 (N) + 3 x 1 (H) = 8 elekitironi valence.
Ìṣètò Lewis ti NH3 fi nitrogen hàn ní àárín pẹ̀lú àwọn átọ̀mù hydrogen mẹ́ta tí wọ́n ń ṣe ìsopọ̀ kan ṣoṣo (sigma) pẹ̀lú átọ̀mù nitrogen àti méjì kan ṣoṣo ti elekitironi lórí nitrogen.
2. Kíkà Àwọn Ìpele Electron:
– PEI: Àwọn ìdè mẹ́ta ló wà, gbogbo wọn sì jẹ́ ìdè elekitironi.
– PEB: Àpapọ̀ elekitironi kan ṣoṣo ló wà.
3. Ṣíṣàfihàn àwọn ìrísí molikula:
– Pẹ̀lú àpapọ̀ PEI 3 àti 1 PEB, ìpínkiri elekitironi yíká átọ̀mù àárín yóò gba ìrísí tí ó dín ìfàsẹ́yìn kù.
– Apẹrẹ pẹlu pinpin to yẹ ni Trigonal Pyramidal.
Nítorí náà, ìrísí molecule NH3 jẹ́ pyramidal onígun mẹ́ta pẹ̀lú igun ìdè tí ó kéré sí ìwọ̀n 109.5 díẹ̀ nítorí ìfàsẹ́yìn láti ọ̀dọ̀ àwọn oní-ẹ̀rọ itanna kan ṣoṣo tí ó lágbára jùlọ.
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 3: Pípín Àwòrán Àwọn Molékúlù H2O
Ìbéèrè:
Pinnu apẹrẹ ti molikula omi (H2O) nipa lilo ilana VSEPR.
Ìjíròrò:
1. Pinnu Eto Lewis:
– Àátọ̀mù àárín: O (atẹ́gùn).
– Atẹ́gùn ní àwọn elektron valence mẹ́fà.
– Hídrójìn kọ̀ọ̀kan ní valence elekitironi kan.
– Àròpọ̀ àwọn elekitironi valence = 6 (O) + 2 x 1 (H) = 8 elekitironi valence.
Ìṣètò Lewis ti H2O fi atẹ́gùn hàn ní àárín pẹ̀lú àwọn átọ̀mù hydrogen méjì tí wọ́n ń ṣe ìsopọ̀ kan ṣoṣo (sígma) pẹ̀lú átọ̀mù oxygen àti àwọn méjì méjì tí wọ́n ń ṣe electron lórí atẹ́gùn.
2. Kíkà Àwọn Ìpele Electron:
– PEI: Àwọn ìdè mẹ́ta ló wà, gbogbo wọn sì jẹ́ ìdè elekitironi.
– PEB: Àpapọ̀ elekitironi kan ṣoṣo ló wà.
3. Ṣíṣàfihàn àwọn ìrísí molikula:
– Pẹ̀lú àpapọ̀ PEI 2 àti 2 PEB, ìpínkiri elekitironi yíká átọ̀mù àárín yóò gba ìrísí tí ó dín ìfàsẹ́yìn kù.
– Apẹrẹ pẹlu pinpin to yẹ ni Bent.
Nítorí náà, a tẹ̀ ìrísí molecule H2O pẹ̀lú igun ìdè tó tó ìwọ̀n 104.5.
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 4: Ìpinnu Ìrísí Moleku ti PCl5
Ìbéèrè:
Pinnu apẹrẹ molikula ti phosphorus pentachloride (PCl5) nipa lilo ilana VSEPR.
Ìjíròrò:
1. Pinnu Eto Lewis:
– Àátọ̀mù àárín: P (fọ́sfúrósì).
– Fọ́sífórù ní àwọn elektírónù valence márùn-ún.
– Klórínì kọ̀ọ̀kan ní àwọn elektírónù valence méje.
– Àròpọ̀ àwọn elekitironi valence = 5 (P) + 5 x 7 (Cl) = 40 elekitironi valence.
Ìṣètò Lewis ti PCl5 fi phosphorus hàn ní àárín pẹ̀lú àwọn átọ̀mù chlorine márùn-ún tí ó ń ṣe ìsopọ̀ kan ṣoṣo (sigma) pẹ̀lú átọ̀mù phosphorous. Kò sí àwọn méjì-méjì elekitironi kan ṣoṣo lórí phosphorus.
2. Kíkà Àwọn Ìpele Electron:
– PEI: Àwọn ìdè mẹ́ta ló wà, gbogbo wọn sì jẹ́ ìdè elekitironi.
– PEB: Kò sí àwọn ìsopọ̀ elekitironi kan ṣoṣo.
3. Ṣíṣàfihàn àwọn ìrísí molikula:
– Pẹ̀lú àpapọ̀ PEI 5 àti 0 PEB, ìpínkiri elekitironi yíká átọ̀mù àárín yóò gba ìrísí tí ó dín ìfàsẹ́yìn kù.
– Apẹrẹ pẹlu pinpin to yẹ ni Trigonal Bipyramidal.
Nítorí náà, ìrísí molecule PCl5 jẹ́ trigonal bipyramidal pẹ̀lú àwọn igun ìsopọ̀ ti 90° àti 120°.
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 5: Ìpinnu Ìrísí Àwọn Molékúlù SF6
Ìbéèrè:
Pinnu apẹrẹ molikula ti sulfur hexafluoride (SF6) nipa lilo ilana VSEPR.
Ìjíròrò:
1. Pinnu Eto Lewis:
– Àtọ̀mù àárín: S (sulfur).
– Sulfur ní àwọn elekitironi valensi mẹ́fà.
– Fluorine kọ̀ọ̀kan ní àwọn elekitironi valence méje.
– Àròpọ̀ àwọn elekitironi valence = 6 (S) + 6 x 7 (F) = 48 elekitironi valence.
Ìṣètò Lewis ti SF6 fi sulfur hàn ní àárín pẹ̀lú àwọn átọ̀mù fluorine mẹ́fà tí wọ́n ń ṣe ìsopọ̀ kan ṣoṣo (sigma) pẹ̀lú átọ̀mù sulfur. Kò sí àwọn méjì elekitironi kan ṣoṣo lórí sulfur.
2. Kíkà Àwọn Ìpele Electron:
– PEI: Àwọn ìdè mẹ́ta ló wà, gbogbo wọn sì jẹ́ ìdè elekitironi.
– PEB: Kò sí àwọn ìsopọ̀ elekitironi kan ṣoṣo.
3. Ṣíṣàfihàn àwọn ìrísí molikula:
– Pẹ̀lú àpapọ̀ PEI 6 àti 0 PEB, ìpínkiri elekitironi yíká átọ̀mù àárín yóò gba ìrísí tí ó dín ìfàsẹ́yìn kù.
– Apẹrẹ pẹlu pinpin to yẹ ni Octahedral.
Nítorí náà, ìrísí molecule SF6 jẹ́ octahedral pẹ̀lú igun ìsopọ̀ ti 90°.
Ipari
Lílóye ìrísí moleku jẹ́ pàtàkì láti ṣàlàyé ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ohun ìní kẹ́míkà àti ti ara àdàpọ̀ kan. Ìlànà VSEPR pèsè ọ̀nà tó gbéṣẹ́ láti sọ àsọtẹ́lẹ̀ ìrísí rẹ̀ nípa lílo ìṣirò ìsopọ̀ àti àwọn pairs kan ṣoṣo. Nínú àpẹẹrẹ kọ̀ọ̀kan tí a jíròrò, ìlànà náà ní nínú pípinnu ìṣètò Lewis, ṣíṣírò àwọn pairs elekitironi, àti nígbẹ̀yìn gbẹ́yín dídán ìrísí moleku tó yẹ jùlọ. Pẹ̀lú ìdánrawò déédéé, ẹnikẹ́ni lè di ògbóǹkangí ní lílo ìmòye VSEPR láti pinnu ìrísí moleku.
