รูปร่างโมเลกุลโคเวเลนต์
1.โมเลกุลที่อะตอมกลางไม่มีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว
พิจารณาโมเลกุลที่ประกอบด้วยอะตอม 2 ชนิดคือ A และ B โดยกำหนดให้
A เป็นอะตอมกลาง B เป็นอะตอมที่ล้อมรอบ
และโมเลกุลที่สูตรทั่วไปเป็น ABX ซึ่งมีการจัดตัวของอะตอมและมีรูปร่างโมเลกุล ดังนี้
ในโมเลกุลที่มีทั้งอิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะและอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว
จะมีแรงผลักกันระหว่างอิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะและอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว
ซึ่งแสดงแนวโน้มได้เป็นดังนี้
การพิจาณารูปร่างโมเลกุลที่มีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวสามารถใช้แบบจำลอง VSEPR ได้
เช่นเดียวกัน
ถ้ากำหนดให้โมเลกุลมีสูตรทั่วไปเป็น ABXEY เมื่อ A แทนอะตอมกลาง B แทนอะตอมที่อยู่รอบๆ และ E แทนอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว
x แทนจำนวนอะตอม y แทนจำนวนอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวที่อยู่รอบอะตอมกลาง
โมเลกุลที่มีจำนวนอิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะและอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวแตกต่างกันจะมีรูปร่าง
AB2E : ตัวอย่างเช่น ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ มีอิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะ 3 คู่
และอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว 1 คู่
การจัดให้อิเล็กตรอนทั้งหมดอยู่ห่างกันมากที่สุดจะมีรูปคล้ายสามเหลี่ยมแบนราบแต่เนื่องจากมีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวหนึ่งคู่ซึ่งมีแรงผลักมากกว่าแรงผลักระหว่างอิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะด้วยกัน
จึงผลักพันธะ S - O เข้าใกล้กันมุมระหว่างพันธะ O - S
- O จึงน้อยกว่า จากการทดลองพบว่ามุม
O - S - O เท่ากับ รูปร่างโมเลกุลแบบนี้เรียกว่า มุมงอ ดังรูป 2.16 (ก)
AB3E : ตัวอย่างเช่น แอมโมเนีย มีอิเล็กตรอนรอบไนโตรเจน 4 คู่ เป็นอิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะ 3 คู่ และอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว 1 คู่ จากการทดลองพบว่ามุมระหว่างพันธะ H - N - H เท่ากับ ซึ่งน้อยกว่า ที่เป็ฯมุมในรูปทรงสี่หน้า ทั้งนี้เพราะแรงผลักระหว่างอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวมีมากกว่าอิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะกับคู่ร่วมพันธะด้วยกัน รูปร่างโมเลกุลแบบนี้เรียกว่า พีระมิดฐานสามเหลี่ยม ดังรูป 2.16 (ข)
AB2E2 : ตัวอย่างเช่น น้ำ โมเลกุลของน้ำประกอบด้วยอิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะ 2 คู่ และอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว 2 คู่ อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวทั้งสองซึ่งต้องอยู่ห่างกันให้มากที่สุดจึงผลักให้พันธะ O - H ทั้งสองเข้าหากันและน้อยกว่ามุมพันธะในโมเลกุล ซึ่งมีอิเล็กตรอนรอบอะตอมกลาง 4 คู่เท่ากันมุมระหว่างพันธะ H - O - H จึงมีค่าเท่ากับ รูปร่างโมเลกุลแบบนี้เรียกว่า มุมงอ ดังรูป 2.16 (ค)
AB3E : ตัวอย่างเช่น แอมโมเนีย มีอิเล็กตรอนรอบไนโตรเจน 4 คู่ เป็นอิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะ 3 คู่ และอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว 1 คู่ จากการทดลองพบว่ามุมระหว่างพันธะ H - N - H เท่ากับ ซึ่งน้อยกว่า ที่เป็ฯมุมในรูปทรงสี่หน้า ทั้งนี้เพราะแรงผลักระหว่างอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวมีมากกว่าอิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะกับคู่ร่วมพันธะด้วยกัน รูปร่างโมเลกุลแบบนี้เรียกว่า พีระมิดฐานสามเหลี่ยม ดังรูป 2.16 (ข)
AB2E2 : ตัวอย่างเช่น น้ำ โมเลกุลของน้ำประกอบด้วยอิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะ 2 คู่ และอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว 2 คู่ อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวทั้งสองซึ่งต้องอยู่ห่างกันให้มากที่สุดจึงผลักให้พันธะ O - H ทั้งสองเข้าหากันและน้อยกว่ามุมพันธะในโมเลกุล ซึ่งมีอิเล็กตรอนรอบอะตอมกลาง 4 คู่เท่ากันมุมระหว่างพันธะ H - O - H จึงมีค่าเท่ากับ รูปร่างโมเลกุลแบบนี้เรียกว่า มุมงอ ดังรูป 2.16 (ค)
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น