Differenza tra geometria elettronica e geometria molecolare

La chimica è lo studio della materia e riguarda i molti modi in cui un tipo di materia può essere cambiato in altri tipi. È noto che tutta la materia è composta da uno o più di circa cento diversi tipi di atomi. Tutti gli atomi sono composti da tre particelle fondamentali: protoni, elettroni e neutroni. Una molecola consiste in un gruppo di due o più atomi tenuti insieme in un preciso schema geometrico. Quando due o più atomi sono fortemente tenuti insieme per formare una molecola, vi sono legami chimici tra ogni atomo e i suoi vicini vicini. La forma di una molecola trasmette una ricchezza di informazioni e il primo passo per comprendere la chimica di una molecola è conoscere la sua geometria.

La geometria molecolare si riferisce semplicemente alla disposizione tridimensionale degli atomi che costituiscono una molecola. Il termine struttura è piuttosto usato in un certo senso per indicare semplicemente la connettività degli atomi. La forma di una molecola è determinata in termini delle distanze tra i nuclei atomici che sono uniti insieme. La geometria delle molecole è determinata dalla teoria VESPR (Valence- Shell Electron-Pair Repulsion) - un modello utilizzato per determinare la forma generale di una molecola in base al numero di coppie di elettroni attorno a un atomo centrale. La geometria di una molecola è data sia dalla geometria dell'elettrone che dalla geometria molecolare.

Cos'è la geometria elettronica?

Il termine geometria elettronica si riferisce al nome della geometria della coppia di elettroni / gruppi / domini sull'atomo centrale, sia che si tratti di elettroni di legame o di elettroni non leganti. Le coppie di elettroni sono definite come elettroni in coppie o legami, coppie solitarie o talvolta un singolo elettrone spaiato. Poiché gli elettroni sono sempre in costante movimento e i loro percorsi non possono essere definiti con precisione, la disposizione degli elettroni in una molecola è descritta in termini di distribuzione di densità elettronica. Prendiamo un esempio di metano, la cui formula chimica è CH₄. Qui, l'atomo centrale è carbonio con 4 elettroni di valenza e 4 elettroni di parte di idrogeno con 1 carbonio per formare 4 legami covalenti. Questo significa che ci sono un totale di 8 elettroni attorno al carbonio e non ci sono singoli legami, quindi il numero di coppie solitarie qui è 0. Suggerisce CH₄ è la geometria tetraedrica.

Cos'è la geometria molecolare?

La geometria molecolare viene utilizzata per determinare la forma di una molecola. Si riferisce semplicemente alla disposizione tridimensionale o alla struttura degli atomi in una molecola. Comprendere la geometria molecolare di un composto aiuta a determinare la reattività, la polarità, il colore, la fase della materia e il magnetismo. La geometria di una molecola viene solitamente descritta in termini di lunghezze di legame, angoli di legame e angoli di torsione. Per le piccole molecole, la formula molecolare e una tabella di lunghezze e angoli di legame standard possono essere tutto ciò che è necessario per determinare la geometria della molecola. A differenza della geometria elettronica, è prevista considerando solo coppie di elettroni. Prendiamo un esempio di acqua (H₂O). Qui, l'ossigeno (O) è l'atomo centrale con 6 elettroni di valenza quindi richiede 2 ulteriori elettroni da 2 atomi di idrogeno per completare il suo ottetto. Quindi ci sono 4 gruppi di elettroni disposti in una forma tetraedrica. Ci sono anche 2 coppie di singoli vincoli, quindi la forma risultante è piegata.

Differenza tra geometria elettronica e geometria molecolare

Terminologia per geometria elettronica e geometria molecolare

 Il termine geometria elettronica si riferisce al nome della geometria della coppia di elettroni / gruppi / domini sull'atomo centrale, sia che si tratti di elettroni di legame o di elettroni non leganti. Aiuta a capire come diversi gruppi di elettroni sono disposti in una molecola. La geometria molecolare, d'altra parte, determina la forma di una molecola ed è la struttura tridimensionale degli atomi in una molecola. Aiuta a capire l'intero atomo e la sua disposizione.

Geometria

La geometria di una molecola è determinata sulla base di sole coppie di elettroni di legame ma non del numero di coppie di elettroni. È la forma tridimensionale che una molecola occupa nello spazio. La geometria molecolare è anche definita come le posizioni dei nuclei atomici in una molecola. La geometria elettronica di una molecola, d'altra parte, è determinata sulla base sia di coppie di elettroni leganti che di coppie di elettroni solitari. La geometria dell'elettrone può essere determinata utilizzando la teoria VESPR.

Esempi di geometria elettronica e geometria molecolare

Uno dei molti esempi di geometria di elettroni tetraedrici è l'ammoniaca (NH₃). L'atomo centrale qui è N e quattro coppie di elettroni sono distribuite nella forma di un tetraedro con una sola coppia di elettroni solitari. Pertanto, la geometria elettronica di NH3 è tetraedrica. Tuttavia, la sua geometria molecolare è trigonale piramidale perché gli angoli di legame sono di 107 gradi mentre gli atomi di idrogeno sono respinti dalla coppia di elettroni solitari intorno all'azoto. Allo stesso modo, la geometria molecolare dell'acqua (H₂O) è piegato perché ci sono 2 coppie di singoli vincoli.

Geometria elettronica e geometria molecolare: tabella di confronto

Riassunto della geometria dell'elettrone vs. Geometria molecolare

Sia la geometria dell'elettrone che la geometria molecolare seguono il modello VESPR (Valence- Shell Electron-Pair Repulsion) per determinare la forma generale di una molecola basata sul numero di coppie di elettroni attorno a un atomo centrale. Tuttavia, la geometria molecolare è determinata esclusivamente sulla base di coppie di elettroni di legame, non del numero di coppie di elettroni, mentre la geometria di elettroni è determinata sulla base sia di coppie di elettroni di legame che di coppie di elettroni solitari. Quando non sono presenti coppie solitarie di elettroni in una molecola, la geometria dell'elettrone è la stessa della forma molecolare. Come abbiamo detto, la forma di una molecola dice molto su di esso e il primo passo per capire la chimica di una molecola è determinarne la geometria.