Молекулярная геометрия
-
Молекулярная геометрия
- Трехмерное расположение атомов в молекуле
- Включает длины связей, углы связи, углы скручивания
- Влияет на реакционную способность, полярность, фазу вещества, цвет, магнетизм и биологическую активность
-
Методы определения геометрии
- ИК-, микроволновая и комбинационная спектроскопия
- Рентгеновская кристаллография, дифракция нейтронов и электронов
- Газовая дифракция электронов
- ЯМР и FRET
-
Влияние теплового возбуждения
- Квантово-механическое движение атомов
- Вибрация молекул при высоких температурах
- Термическое возбуждение колебательных мод
-
Связывание и геометрия
- Ковалентные связи, включающие одинарные, двойные и тройные связи
- Длина связи, угол связи, угол скручивания
- Математическая зависимость между углами связи
-
Изомеры
- Типы молекул с общей формулой, но разной геометрией
- Функциональные изомеры, стереоизомеры
- Стереоизомеры обладают хиральностью и биохимической активностью
-
Типы молекулярной структуры
- Линейный, тригонально-плоский, угловатый, тетраэдрический
- Примеры: диоксид углерода, трифторид бора, вода, тетраэдр
-
Теория VSEPR и углы связи
- Углы связи между электронными связями равны arcco(-1/3) = 109,47°
- Тетраэдрические молекулы, такие как метан (CH4), имеют углы связи 109,47°
- Октаэдрические молекулы, такие как гексафторид серы (SF6), имеют углы связи 90°
-
Тригонально-пирамидальные молекулы
- Тригонально-пирамидальные молекулы имеют пирамидальную форму с треугольным основанием
- Угол соединения изменяется с тетраэдрического на меньший из-за отталкивания одиночных пар
- Примеры: аммиак (NH3)
-
Таблица VSEPR
- Идеальные углы из теории VSEPR следуют за фактическими углами для примеров
- Примеры отличаются на разную величину, например, угол в H2S (92°) отличается от четырехгранного угла больше, чем угол в H2O (104,48°)
-
Трехмерные представления
- Линия или палочка: атомные ядра не представлены, только связи в виде палочек или линий
- График электронной плотности: показывает электронную плотность, определенную кристаллографически или с использованием квантовой механики
- Шар и палочка: атомные ядра представлены сферами, связи — палочками
- Модели заполнения пространства или CPK-модели: молекула представлена перекрывающимися сферами
- Мультипликация: представление для белков, где петли, бета-слои и альфа-спирали представлены схематично
-
Влияние одиночных пар
- Чем больше одиночных пар в молекуле, тем меньше углы между атомами
- Теория VSEPR предсказывает отталкивание одиночных пар, отталкивая разные атомы
-
Дополнительные темы
- У Джеммиса нет правил
- Структура Льюиса
- Программное обеспечение для молекулярного проектирования
- Молекулярная графика
- Молекулярная механика
- Молекулярное моделирование
- Молекулярная симметрия
- Редактор молекул
- Теория многогранных скелетных электронных пар
- Квантовая химия
- Ленточная диаграмма
- Правило Стикса (для боранов)
- Топология (химия)
-
Рекомендации
- Внешние ссылки
- Учебное пособие по молекулярной геометрии и полярности
- 3D-визуализация молекул для определения полярности
- Молекулярная геометрия с использованием кристаллов