전자 쌍 기하학의 결정에 대한 VSEPR 이론

다음 절차는 VSEPR 이론을 사용하여 전자 쌍 형상 및 분자 구조를 결정합니다.

1. 분자 또는 다원자 이온의 루이스 구조를 작성합니다.
2. 중앙 원자 주위의 전자 그룹(외로운 쌍 및 채권)의 수를 계산합니다. 단일, 이중 또는 삼중 결합은 전자 밀도의 한 영역으로 계산됩니다.
3. 전자 그룹의 수에 따라 전자 쌍 형상을 식별합니다: 선형, 삼각 평면, 테트라헤드랄, 삼각 성 바이피라미드, 또는 옥타히드랄(그림 1, 첫 번째 열에 묘사된 대로).
4. 분자 구조를 결정하기 위해 외로운 쌍의 수를 사용합니다. 외로운 쌍과 화학 결합의 두 개 이상의 배열이 가능하다면, 외로운 쌍이 단일 채권보다 더 많은 공간을 차지하는 여러 채권보다 더 많은 공간을 차지한다는 것을 기억하면서 반발을 최소화 할 하나를 선택하십시오. 삼각 이중 피라미드 배열에서, 모든 외로운 쌍이 적도 위치에있을 때 반발이 최소화됩니다. 두 개의 외로운 쌍과 옥타 헤드랄 배열에서, 외로운 쌍중앙 원자의 반대편에있을 때 반발을 최소화한다.

분자 구조는 고독한 쌍이 없을 때 전자 쌍 형상과 동일합니다. 특정 수의 전자 쌍의 경우, 하나 이상의 외로운 쌍을 위한 분자 구조는 해당 전자 쌍 형상의 수정에 따라 결정됩니다.

VSEPR 이론을 사용하여 분자 구조 예측

다음 예는 분자 구조를 예측하기 위해 VSEPR 이론의 사용을 보여줍니다.

CO₂ 및 BCl_3의전자 쌍 형상 및 분자 구조를 결정하는 방법을 살펴보겠습니다.

우리는 CO_2의 루이스 구조를 다음과 같이 작성합니다.

이것은 우리에게 탄소 원자 주위에 두 개의 이중 결합을 보여줍니다 - 각 이중 결합은 하나의 전자 그룹으로 계산하고, 탄소 원자에 외로운 쌍이 없습니다. VSEPR 이론을 사용하여, 우리는 두 전자 그룹이 180 °의 결합 각도로 중앙 원자의 반대편에 자신을 배치 할 것으로 예측합니다. 전자 쌍 형상 및 분자 구조는 동일하며 CO₂ 분자는 선형입니다.

TeCl₄ 분자의 전자 쌍 형상 및 분자 구조를 예측하기 위해, 첫 번째 단계는 TeCl_4의루이스 구조를 작성하는 것입니다. 그것은 Te 원자 의 주위에 5개의 전자 단을 나타냅니다: 1개의 외로운 쌍 및 4개의 결합 쌍:

우리는 이 5개의 전자 단이 삼각성 바이피라미드 전자 쌍 기하학을 채택할 것으로 예상합니다. 외로운 쌍의 반발을 최소화하기 위해, 외로운 쌍은 적도 위치 중 하나를 차지한다. 분자 구조는 시소의 것입니다.

이 텍스트는 Openstax, 화학 2e, 섹션 7.6: 분자 구조 및 극성에서 적용되었습니다.