Modele vsepr
Théorie de la répulsion de la paire d`électrons de Valence-Shell (VSEPR) les structures électroniques de Lewis ne donnent aucune information sur la géométrie moléculaire, la disposition des atomes collés dans une molécule ou union polyatomique, ce qui est crucial pour comprendre la chimie d`une molécule. Le modèle de répulsion de paires d`électrons de Valence-coquille (VSEPR) nous permet de prédire laquelle des structures possibles est effectivement observée dans la plupart des cas. Il est basé sur l`hypothèse que les paires d`électrons occupent l`espace, et la structure d`énergie la plus basse est celle qui minimise les répulsions paires électron-électron. Dans le modèle VSEPR, la molécule ou l`ion polyatomique est donné une désignation AXmEn, où A est l`atome central, X est un atome collé, E est un groupe d`électrons de Valence non-liant (généralement une paire d`électrons isolés), et m et n sont des entiers. Chaque groupe autour de l`atome central est désigné comme une paire de liaison (BP) ou une paire (LP) solitaire (non-collage). À partir des interactions BP et LP, nous pouvons prédire à la fois les positions relatives des atomes et les angles entre les liaisons, appelées les angles de liaison. De là, nous pouvons décrire la géométrie moléculaire. Le modèle VSEPR peut être utilisé pour prédire les formes de nombreuses molécules et ions polyatomiques, mais il ne donne aucune information sur les longueurs des liaisons et la présence de liaisons multiples. Une combinaison de VSEPR et d`un modèle de collage, comme les structures électroniques de Lewis, est nécessaire pour comprendre la présence de plusieurs liaisons. Il y a quatre paires d`électrons de liaison sur l`atome de carbone dans le CO2, mais seulement deux endroits où ces électrons peuvent être trouvés.
(Il y a des électrons dans la double liaison C = O sur la gauche et des électrons dans la double liaison à droite.) La force de répulsion entre ces électrons est minimisée lorsque les deux liaisons doubles C = O sont placées sur les côtés opposés de l`atome de carbone. La théorie de VSEPR prédit donc que le CO2 sera une molécule linéaire, tout comme BeF2, avec un angle de liaison de 180o. Lorsque nous étendons la théorie du VSEPR aux molécules dans lesquelles les électrons sont distribués vers les coins d`une bipyramide trigonale, nous nous interrogeons sur la question de savoir si les électrons non-liants doivent être placés en position équatoriale ou axiale. Expérimentalement, nous constatons que les électrons non-liant occupent habituellement des positions équatoriales dans une bipyramide trigonale. Dans le modèle VSEPR, la molécule ou l`ion polyatomique est donné une désignation AXmEn, où A est l`atome central, X est un atome collé, E est un groupe d`électrons de Valence non-liant (généralement une paire d`électrons isolés), et m et n sont des entiers. Chaque groupe autour de l`atome central est désigné comme une paire de liaison (BP) ou une paire (LP) solitaire (non-collage). À partir des interactions BP et LP, nous pouvons prédire à la fois les positions relatives des atomes et les angles entre les liaisons, appelées les angles de liaison. En utilisant ces informations, nous pouvons décrire la géométrie moléculaire, la disposition des atomes collés dans une molécule ou union polyatomique. La théorie de VSEPR prédit que les électrons de Valence sur les atomes centraux dans l`ammoniac et l`eau pointeront vers les coins d`un tétraèdre. Comme nous ne pouvons pas localiser les électrons non-liant avec une précision quelconque, cette prédiction ne peut pas être testée directement. Mais les résultats de la théorie VSEPR peuvent être utilisés pour prédire les positions des noyaux dans ces molécules, qui peuvent être testées expérimentalement. Si nous nous concentrons sur les positions des noyaux dans l`ammoniac, nous prévoyons que la molécule de NH3 devrait avoir une forme mieux décrite comme pyramidal trigonale, avec l`azote au sommet de la pyramide.
L`eau, d`autre part, doit avoir une forme qui peut être décrite comme plié, ou angulaire. Ces deux prédictions se sont montrées correctes, ce qui renforce notre foi dans la théorie du VSEPR. Comptez le nombre de groupes d`électrons autour de chaque carbone, en reconnaissant que dans le modèle VSEPR, une liaison multiple compte comme un seul groupe. Utilisez la figure (PageIndex{3}) pour déterminer la géométrie moléculaire autour de chaque atome de carbone, puis déduire la structure de la molécule dans son ensemble. Le rôle des électrons non-liants dans la théorie du VSEPR une molécule triatomique du type AX2 a ses deux orbitales de liaison 180 ° à part, produisant une molécule de géométrie linéaire; exemples de ceci incluent BeCl2 et CO2.