From Wikipedia, the free encyclopedia
Molekularna geometrija ili molekularna struktura je tro-dimenziono(3D ) uređenje atoma koji sačinjavaju molekul. Ona uslovljava niz osobina supstance među kojima su reaktivnost, polarnost, faza materije, boja, magnetizam, i biološka aktivnost.[1][2]
Čak i najbolji elektronski mikroskopi nisu u stanju da pokažu izgled molekula već samo obrise i to samo ogromnih molekula kao što su proteini. Ipak postoje metode pomoću kojih se može odrediti tj. predvideti geometrija molekula samo uz pomoć strukturne formule. Najjednostavnija metoda za predviđanje prostornog oblika hemijskih jedinjenja jeste ona koja koristi pravilo o odbijanju valentnih elektronskih parova. Po ovoj metodi raspored elektronskih parova u najvišem elektronskom nivou oko centralnog atoma određuje prostorni oblik molekula. Elektroni su negativno naelektrisane čestice, što uzrokuje raspored u kome su oni najudaljeniji jedan od drugog. Kad rastojanje bude najveće, odbijanje će biti najmanje, te će molekul biti najstabilniji. Raspored valentnih elektronskih parova zavisi od njihovog broja. Npr. kod metana (CH4) četri elektronska para najmanje će se odbijati ako se nalaze na ivicama pravilnog tetraedra.
Kod jedinjenja sa 3 elektronska para (npr. BF3) molekul je najstabilniji kada se parovi nalaze pod uglovima od 120°; raspored je u jednoj ravni. Ako je centralni atom okružen velikim brojem valentnih elektronskih parova molekul može da ima veoma različite oblike. Razmatranje prostornog rasporeda atoma u molekulu je veoma kompleksan deo hemije i njime se bavi zasebna disciplina - stereohemija. Dinamička stereohemija podatke dobijene o prostornom rasporedu koristi za predviđanje ponašanja tih molekula u hemijskim reakcijama, što je od posebnog značaja za organske reakcije u organzmu koje su veoma stereospecifične.
Molekularna geometrija može biti određena raznim spektroskopskim i difrakcionim metodima. IR, mikrotalasna i Ramanova spektroskopija mogu da proizvedu informacije o molekulskoj geometriji iz detalja detektovanih vibracionih i rotacionih apsorbanci. Kristalografija, neutronska difrakcija i elektronska difrakcija mogu da proizvedu molekularnu strukturu kristala na bazi rastojanja između jezgra i koncentracije elektronske gustine. Gasna elektronska difrakcija se može koristiti za male molekule u gasnoj fazi. NMR i FRET metodi se mogu koristiti za određivanje komplementarnih informacija kao što su relativna rastojanja,[3][4][5] diedralni uglovi,[6][7] uglovi veza, i povezanost. Niže temperature su podesnije za određivanje molekularne geometrije, jer su višim temperaturama one srednje vrednosti dostupnih geometrija. Veći molekuli se često javljaju u više stabilnih geometrija (konformacioni izomerizam) sa sličnim energetskim nivoima na površini potencijalne energije. Geometrije se isto tako mogu izračunati koristeći ab initio kvantum hemijski metode do visoke preciznosti. Molekularna geometrija može da se bude različita u čvrstoj, tečnoj, i gasovitoj fazi.
Izomeri su tipovi molekula koji imaju istu hemijsku strukturu ali različite geometrije, posledica čega su veoma različite osobine:
Postoji šest osnovnih tipova molekula
Uglovi veza u sledećoj tabeli su idealni uglovi iz jednostavne VSEPR teorije. NJima slede stvarni uglovi za date primere, ukoliko se oni razlikuju. U mnogim slučajevima, kao što je trigonalni piramidalni i povijeni, stvarni ugao primera se razlikuje od idealnog ugla. Ugao u H2S (92°) se razlikuje od tetraedralnog ugla mnogo više, nego što je to slučaj za H2O (104.5°) ugao.
Vezujućih elektronskih parova | Slobodnih parova | Elektronski domeni (Sterni #) | Oblik | Idealni ugao veze (ugao veze primera) | Primer | Slika |
---|---|---|---|---|---|---|
linearni | ![]() | |||||
trigonalno planarni | ![]() | |||||
povijeni | ![]() | |||||
tetraedralni | ![]() | |||||
trigonalno piramidalni | ![]() | |||||
ugaoni | ![]() | |||||
trigonalno bipiramidalni | ![]() | |||||
testerasti | ![]() | |||||
T-oblik | ![]() | |||||
linearni | ![]() | |||||
oktaedralni | ![]() | |||||
kvadratno piramidalni | ![]() | |||||
kvadratno planarni | ![]() | |||||
pentagonalno bipiramidalni | ![]() |
:{| class=wikitable |-
|
|
|
|
|}
:{| class=wikitable |-
|
|
|
|
|}
:{| class=wikitable |-
|
|
|
|
|}
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.