απορία; ΟΤΑΝ ΕΧΕΙΣ ΑΠΟΡΙΑ
6.5

Ηλεκτρονιακοί τύποι - σχήματα μορίων

Τα ζεύγη ηλεκτρονίων απωθούνται και απομακρύνονται όσο γίνεται. Από εκεί και μόνο βγαίνει το σχήμα κάθε μορίου.

Γ΄ Λυκείου · Χημεία · Ενοτητα 6 · 20 λεπτά

Το μάθημα είναι στο σχολικό βιβλίο. Δεν το αντιγράφουμε εδώ. Άνοιξε το επίσημο κεφάλαιο και γύρνα για την εξάσκηση.

Άνοιγμα βιβλίου ↗

Η σύνοψη, οι όροι και οι ασκήσεις γράφτηκαν με τη βοήθεια τεχνητής νοημοσύνης από το σχολικό βιβλίο και μπορεί να έχουν λάθη. Πηγή είναι πάντα το βιβλίο: ό,τι σου φαίνεται περίεργο, έλεγξέ το εκεί. Βρήκες λάθος; Γράψε μας στο aporia@signmak.com.

Σχεδιάγραμμα

Δική μας σύνοψη της ενότητας, για επανάληψη. Πηγή είναι πάντα το βιβλίο.

Τι έγινε

  1. Κατά την ηλεκτρονιακή θεωρία του σθένους (Kossel, Lewis) στους δεσμούς παίρνουν μέρος μόνο τα ηλεκτρόνια σθένους. Ο Lewis τα συμβόλισε με τελείες γύρω από το σύμβολο του στοιχείου.
  2. Κανόνας της οκτάδας: τα άτομα χάνουν, παίρνουν (ιοντικός δεσμός) ή μοιράζονται (ομοιοπολικός) ηλεκτρόνια ώστε να έχουν 8 στην εξωτερική στιβάδα, εκτός από την K που γεμίζει με 2. Υπάρχουν εξαιρέσεις, αλλά κάθε δεσμός οδηγεί σε σταθερότερο σύστημα.
  3. Στο δοτικό (ημιπολικό) δεσμό το κοινό ζεύγος το δίνει ένα μόνο άτομο, όπως στο σχηματισμό του NH₄⁺ από NH₃ και H⁺. Σήμερα θεωρείται απλώς ειδική περίπτωση ομοιοπολικού δεσμού.
  4. Βήματα για τύπο Lewis: (1) άθροισμα ηλεκτρονίων σθένους, συν το φορτίο για ανιόν ή μείον για κατιόν· (2) κεντρικό άτομο αυτό με δείκτη 1, ή το λιγότερο ηλεκτραρνητικό, ποτέ το H· (3) απλοί δεσμοί προς τα περιφερειακά άτομα, με τα H συνήθως πάνω σε O· (4) ζεύγη στα περιφερειακά άτομα ως την οκτάδα, τα υπόλοιπα στο κεντρικό· (5) αν το κεντρικό μείνει με λιγότερα από 8, διπλοί ή τριπλοί δεσμοί.
  5. Ένα ακραίο αλογόνο σχηματίζει μόνο έναν δεσμό και κρατά τρία ζεύγη δικά του. Εξαιρέσεις από την οκτάδα: στο BF₃ το B μένει με 6 ηλεκτρόνια, στο PCl₅ ο P έχει 10.
  6. Ο τύπος Lewis δε δείχνει γωνίες. Το σχήμα το προβλέπει η θεωρία VSEPR: τα ζεύγη ηλεκτρονίων του κεντρικού ατόμου απωθούνται και απομακρύνονται όσο γίνεται. Δύο ζεύγη δίνουν γραμμικό μόριο (BeCl₂, 180°), τρία επίπεδο τριγωνικό (BF₃, 120°), τέσσερα τετράεδρο (CH₄, 109,5°).
  7. Τα μη δεσμικά ζεύγη και οι πολλαπλοί δεσμοί πιάνουν περισσότερο χώρο από τα δεσμικά ζεύγη και τους απλούς δεσμούς, γι' αυτό στην NH₃ και στο H₂O οι γωνίες είναι μικρότερες από 109,5°.
  8. Πρόβλεψη σχήματος σε τέσσερα βήματα: τύπος Lewis, μέτρηση δεσμικών και μη δεσμικών ζευγών του κεντρικού ατόμου, διάταξη κατά VSEPR, διόρθωση για μη δεσμικά ζεύγη και πολλαπλούς δεσμούς. Η σελίδα περιέχει και ένθετο για το μικροσκόπιο σάρωσης σήραγγας (STM).

Πρόσωπα

Gilbert Lewis
ηλεκτρονιακοί τύποι, κοινά ζεύγη (1916)
Walther Kossel
ηλεκτρονιακή θεωρία σθένους με τον Lewis
Binnig και Rohrer
μικροσκόπιο STM (1981), Νόμπελ 1986

Όροι

ηλεκτρόνια σθένους
τα ηλεκτρόνια της εξωτερικής στιβάδας
σύμβολο Lewis
σύμβολο στοιχείου με τελείες σθένους
κανόνας της οκτάδας
8 ηλεκτρόνια στην εξωτερική στιβάδα
στιβάδα K
συμπληρώνεται με 2 ηλεκτρόνια
δοτικός (ημιπολικός) δεσμός
κοινό ζεύγος από ένα μόνο άτομο
κεντρικό άτομο
δείκτης 1 ή λιγότερο ηλεκτραρνητικό
δεσμικό ζεύγος
κοινό ζεύγος, μία γραμμή στον τύπο
μη δεσμικό ζεύγος
ζεύγος που ανήκει σε ένα μόνο άτομο
ηλεκτρόνια σθένους σε ανιόν
προσθέτουμε όσα δείχνει το φορτίο
ηλεκτρόνια σθένους στο CO₃²⁻
24 (4 + 3·6 + 2)
εξαίρεση οκτάδας στο BF₃
το B έχει μόνο 6 ηλεκτρόνια
εξαίρεση οκτάδας στο PCl₅
ο P έχει 10 ηλεκτρόνια σθένους
θεωρία VSEPR
τα ζεύγη απωθούνται όσο πιο μακριά
2 ζεύγη στο κεντρικό άτομο
γραμμικό μόριο, 180°
3 ζεύγη στο κεντρικό άτομο
επίπεδο τριγωνικό, 120°
4 ζεύγη στο κεντρικό άτομο
τετράεδρο, 109,5°
σχήμα του CH₄
κανονικό τετράεδρο
γωνίες στην NH₃ και στο H₂O
μικρότερες από 109,5°
απωθούν περισσότερο
μη δεσμικά ζεύγη, πολλαπλοί δεσμοί
γεμάτη σφήνα στον τύπο
δεσμός μπροστά από το χαρτί

ΠΑΙΞΕ ΤΟΑριθμοί · Τηλεπαιχνίδι · Η Σκάλα · Η Τελεία · Κρεμάλα · όλα με την ύλη αυτού του μαθήματος.

Ασκήσεις με λύσεις

Κάθε άσκηση διορθώνεται μόλις απαντήσεις και δείχνει πώς βγαίνει η σωστή απάντηση. Οι ασκήσεις φτιάχνονται για αυτή την ενότητα κάθε φορά από την αρχή. Δεν είναι οι λύσεις των ασκήσεων του σχολικού βιβλίου.

Συχνές απορίες

Τι λέει η θεωρία VSEPR;

Ότι τα ζεύγη ηλεκτρονίων γύρω από το κεντρικό άτομο απωθούνται και διατάσσονται όσο πιο μακριά γίνεται.

Γιατί το νερό είναι γωνιακό και όχι γραμμικό;

Γιατί το οξυγόνο έχει δύο μη δεσμικά ζεύγη που απωθούν τα δεσμικά και κλείνουν τη γωνία στις 104,5 μοίρες.

Γιατί το CO₂ είναι μη πολικό;

Γιατί οι δύο πολικοί δεσμοί είναι αντίθετοι και οι διπολικές ροπές αλληλοαναιρούνται. Η πολικότητα του μορίου εξαρτάται και από το σχήμα, όχι μόνο από τους δεσμούς.

Απωθεί το μη δεσμικό ζεύγος περισσότερο;

Ναι, γιατί είναι πιο κοντά στο κεντρικό άτομο. Γι' αυτό οι γωνίες μικραίνουν.

Ανοίγει το μενού κοινοποίησης του κινητού σου. Αν δεν υπάρχει, αντιγράφεται ο σύνδεσμος.

Είσαι εκπαιδευτικός; Ανάρτησέ το στο Google Classroom ↗

Νέα από το aporia.gr Νέες ενότητες και ό,τι βρίσκουμε στα θέματα των Πανελληνίων, στη σελίδα μας στο Facebook.