المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
القيمة الغذائية للثوم Garlic
2024-11-20
العيوب الفسيولوجية التي تصيب الثوم
2024-11-20
التربة المناسبة لزراعة الثوم
2024-11-20
البنجر (الشوندر) Garden Beet (من الزراعة الى الحصاد)
2024-11-20
الصحافة العسكرية ووظائفها
2024-11-19
الصحافة العسكرية
2024-11-19

تصديق القرآن لقانون العلية العامة
23-09-2014
أبو برزة الأسلمي
23-12-2015
Mitochondrion
23-10-2015
المبدأ الأساسي في تعيين التركيب البلوري من حيود الأشعة السينية:
2023-09-28
روح التوكل
24-11-2014
نظم الحليب او طرق الحلب
16-5-2016

Molecular Shapes and Polarity  
  
2312   02:46 صباحاً   date: 12-11-2020
Author : University of Missouri System
Book or Source : Introductory chemistry
Page and Part : .................

Molecular Shapes and Polarity

 

Molecules have shapes. There is an abundance of experimental evidence to that effect—from their physical properties to their chemical reactivity. Small molecules—molecules with a single central atom—have shapes that can be easily predicted.

The basic idea in molecular shapes is called valence shell electron pair repulsion (VSEPR). It says that electron pairs, being composed of negatively charged particles, repel each other to get as far away from each other as possible. VSEPR makes a distinction between electron group geometry, which expresses how electron groups (bonding and nonbonding electron pairs) are arranged, and molecular geometry, which expresses how the atoms in a molecule are arranged. However, the two geometries are related.

There are two types of electron groups: any type of bond—single, double, or triple—and lone electron pairs. When applying VSEPR to simple molecules, the first thing to do is to count the number of electron groups around the central atom. Remember that a multiple bond counts as only one electron group.

Any molecule with only two atoms is linear. A molecule whose central atom contains only two electron groups orients those two groups as far apart from each other as possible—180° apart. When the two electron groups are 180° apart, the atoms attached to those electron groups are also 180° apart, so the overall molecular shape is linear. Examples include BeH2 and CO2:

180

A molecule with three electron groups orients the three groups as far apart as possible. They adopt the positions of an equilateral triangle—120° apart and in a plane. The shape of such molecules is trigonal planar. An example is BF3:

120

Some substances have a trigonal planar electron group distribution but have atoms bonded to only two of the three electron groups. An example is GeF2:

Ge-F

From an electron-group-geometry perspective, GeF2 has a trigonal planar shape, but its real shape is dictated by the positions of the atoms. This shape is called bent or angular.

A molecule with four electron groups around the central atom orients the four groups in the direction of a tetrahedron, as shown in Figure 1.1 “Tetrahedral Geometry.” If there are four atoms attached to these electron groups, then the molecular shape is also tetrahedral. Methane (CH4) is an example.

Figure 1.1 Tetrahedral Geometry

Tetrahedral

Four electron groups orient themselves in the shape of a tetrahedron.

C-H

This diagram of CH4 illustrates the standard convention of displaying a three-dimensional molecule on a two-dimensional surface. The straight lines are in the plane of the page, the solid wedged line is coming out of the plane toward the reader, and the dashed wedged line is going out of the plane away from the reader.

NH3 is an example of a molecule whose central atom has four electron groups but only three of them are bonded to surrounding atoms.

N-H

Although the electron groups are oriented in the shape of a tetrahedron, from a molecular geometry perspective, the shape of NH3 is trigonal pyramidal.

H2O is an example of a molecule with a central atom that has four electron groups but only two of them are bonded to surrounding atoms.

O-H

Although the electron groups are oriented in the shape of a tetrahedron, the shape of the molecule is bent or angular. A molecule with four electron groups around the central atom but only one electron group bonded to another atom is linear because there are only two atoms in the molecule.

Double or triple bonds count as a single electron group. CH2O has the following Lewis electron dot diagram.

C-H-O

The central C atom has three electron groups around it because the double bond counts as one electron group. The three electron groups repel each other to adopt a trigonal planar shape:

C-H-O-2

(The lone electron pairs on the O atom are omitted for clarity.) The molecule will not be a perfect equilateral triangle because the C–O double bond is different from the two C–H bonds, but both planar and triangular describe the appropriate approximate shape of this molecule.

Example 10

What is the approximate shape of each molecule?

  1. PCl3
  2. NOF

Solution

The first step is to draw the Lewis electron dot diagram of the molecule.

  1. For PCl3, the Lewis electron dot diagram is as follows:

    P-Cl

    The lone electron pairs on the Cl atoms are omitted for clarity. The P atom has four electron groups with three of them bonded to surrounding atoms, so the molecular shape is trigonal pyramidal.

  2. The Lewis diagram for NOF is as follows:

    N-F-O

    The N atom has three electron groups on it, two of which are bonded to other atoms. The molecular shape is bent.

Test Yourself

What is the approximate molecular shape of CH2Cl2?

Answer

Tetrahedral

Table 1.1 “Summary of Molecular Shapes” summarizes the shapes of molecules based on their number of electron groups and surrounding atoms.

Table 1.1 Summary of Molecular Shapes

Number of Electron Groups on Central Atom Number of Surrounding Atoms Molecular Shape
any 1 linear
2 2 linear
3 3 trigonal planar
3 2 bent
4 4 tetrahedral
4 3 trigonal pyramidal
4 2 bent

 




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .