Differenza tra Geometria Elettronica e Geometria Molecolare

Differenza principale – Geometria Elettronica vs Geometria Molecolare

La geometria di una molecola determina la reattività, polarità e attività biologica di quella molecola. La geometria di una molecola può essere data come la geometria degli elettroni o la geometria molecolare. La teoria VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion theory) può essere usata per determinare le geometrie delle molecole. La geometria degli elettroni include le coppie di elettroni solitari presenti in una molecola. La geometria molecolare può essere determinata dal numero di legami che una particolare molecola ha. La differenza principale tra la geometria degli elettroni e la geometria molecolare è che la geometria degli elettroni si trova prendendo sia le coppie di elettroni solitari che i legami in una molecola, mentre la geometria molecolare si trova usando solo i legami presenti nella molecola.

Aree chiave trattate

1. Cos’è la geometria degli elettroni
– Definizione, identificazione, esempi
2. Cos’è la geometria molecolare
– Definizione, identificazione, esempi
3. Cosa sono le geometrie delle molecole
– Tabella esplicativa
4. Qual è la differenza tra geometria degli elettroni e geometria molecolare
– Confronto delle differenze chiave

Termini chiave: Geometria degli elettroni, coppia di elettroni solitari, geometria molecolare, Teoria VSEPR

Cos’è la geometria degli elettroni

La geometria degli elettroni è la forma di una molecola prevista considerando sia le coppie di elettroni di legame che le coppie di elettroni solitari. La teoria VSEPR afferma che le coppie di elettroni situate intorno a un certo atomo si respingono a vicenda. Queste coppie di elettroni possono essere sia elettroni di legame che elettroni non di legame.

La geometria degli elettroni dà la disposizione spaziale di tutti i legami e delle coppie solitarie di una molecola. La geometria degli elettroni può essere ottenuta usando la teoria VSEPR.

Come determinare la geometria degli elettroni

I seguenti sono i passi usati in questa determinazione.

1. Prevedere l’atomo centrale della molecola. Dovrebbe essere l’atomo più elettronegativo.
2. Determinare il numero di elettroni di valenza nell’atomo centrale.
3. Determinare il numero di elettroni donati da altri atomi.
4. Calcolare il numero totale di elettroni attorno all’atomo centrale.
5. Dividere questo numero da 2. Questo dà il numero di gruppi di elettroni presenti.
6. Durre il numero di legami singoli presenti intorno all’atomo centrale dal numero sterico ottenuto sopra. Questo dà il numero di coppie di elettroni solitari presenti nella molecola.
7. Determina la geometria degli elettroni.

Esempi

Geometria degli elettroni di CH4

Atomo centrale della molecola = C

Numero di elettroni di valenza di C = 4

Numero di elettroni donati dagli atomi di idrogeno = 4 x (H)
= 4 x 1 = 4

Numero totale di elettroni intorno a C = 4 + 4 = 8

Numero di gruppi di elettroni = 8 / 2 = 4

Numero di legami singoli presenti = 4

Numero di coppie di elettroni solitari = 4 – 4 = 0

Quindi, la geometria degli elettroni = tetraedrica

Geometria elettronica dell’ammoniaca (NH3)

Atomo centrale della molecola = N

Numero di elettroni di valenza di N = 5

Numero di elettroni donati dagli atomi di idrogeno = 3 x (H)
= 3 x 1 = 3

Numero totale di elettroni intorno a N = 5 + 3 = 8

Numero di gruppi di elettroni = 8 / 2 = 4

Numero di legami singoli presenti = 3

Numero di coppie di elettroni solitari = 4 – 3 = 1

Quindi, la geometria degli elettroni = tetraedrica

Geometria elettronica di AlCl3

Atomo centrale della molecola = Al

Numero di elettroni di valenza di Al = 3

Numero di elettroni donati dagli atomi di Cl = 3 x (Cl)
= 3 x 1 = 3

Numero totale di elettroni intorno a N = 3 + 3 = 6

Numero di gruppi di elettroni = 6 / 2 = 3

Numero di legami singoli presenti = 3

Numero di coppie di elettroni solitari = 3 – 3 = 0

Quindi, la geometria degli elettroni = trigono planare

A volte, la geometria degli elettroni e la geometria molecolare sono le stesse. Questo perché solo gli elettroni di legame sono considerati nella determinazione della geometria in assenza di coppie di elettroni solitari.

Che cos’è la geometria molecolare

La geometria molecolare è la forma di una molecola prevista considerando solo coppie di elettroni di legame. In questo caso, le coppie di elettroni solitari non sono prese in considerazione. Inoltre, i doppi e tripli legami sono considerati come legami singoli. Le geometrie sono determinate in base al fatto che le coppie di elettroni solitari hanno bisogno di più spazio delle coppie di elettroni di legame. Per esempio, se una certa molecola è composta da due coppie di elettroni di legame insieme a una coppia solitaria, la geometria molecolare non è lineare. La geometria è “piegata o angolare” perché la coppia di elettroni solitari ha bisogno di più spazio di due coppie di elettroni di legame.

Esempi di geometria molecolare

Geometria molecolare di H2O

Atomo centrale della molecola = O

Numero di elettroni di valenza di O = 6

Numero di elettroni donati dagli atomi di idrogeno = 2 x (H)
= 2 x 1 = 2

Numero totale di elettroni intorno a N = 6 + 2 = 8

Numero di gruppi di elettroni = 8 / 2 = 4

Numero di coppie di elettroni solitari = 2

Numero di legami singoli presenti = 4 – 2 = 2

Quindi, geometria degli elettroni = Bent

Geometria molecolare dell’ammoniaca (NH3)

Atomo centrale della molecola = N

Numero di elettroni di valenza di N = 5

Numero di elettroni donati dagli atomi di idrogeno = 3 x (H)
= 3 x 1 = 3

Numero totale di elettroni intorno a N = 5 + 3 = 8

Numero di gruppi di elettroni = 8 / 2 = 4

Numero di coppie di elettroni solitari = 1

Numero di legami singoli presenti = 4 – 1 = 3

Quindi, geometria degli elettroni = piramide trigonale

La geometria degli elettroni dell’ammoniaca è tetraedrica. Ma la geometria molecolare dell’ammoniaca è a piramide trigonale.

Geometria delle molecole

La seguente tabella mostra alcune geometrie di molecole secondo il numero di coppie di elettroni presenti.

Numero di coppie di elettroni	Numero di elettroni di legame	Numero di coppie di elettroni solitari	Geometria degli elettroni	Geometria molecolare
			Lineare	Lineare
				Trigonale planare	Planare trigonale
		Planare trigonale	Curva
			Tetraedrico	Tetraedrico
				Tetraedrico	Piramide trigonale
		Tetraedrico	Curvo
			Trigonale bypiramidale	Trigonale bypiramidale
			Bipiramidale trigonale	Seesaw
		Bipiramidale trigonale	T-a forma di
		Trigonale bypiramidale	Lineare
				Ottaedrale	Ottaedrico