ว 30131 เคมีพื้นฐาน พันธะเคมี

4 . พั�นธะเคมี ชุ�ดที่� อ ศราวุ�ที่ธ แสงอ�ไร

วุวุ 30131 30131 เคมีพั��นฐานเคมีพั��นฐาน พั�นธะเคมีพั�นธะเคมี

ร�ปร�างโมีเลกุ�ล VSEPR

1

นายศราวุ�ที่ธ แสงอ�ไร นายศราวุ�ที่ธ แสงอ�ไร คร�วุ#ชุากุารสาขาเคมี โรงเรยนมีหิ#ดลวุ#ที่ยาน�สรณ์'คร�วุ#ชุากุารสาขาเคมี โรงเรยนมีหิ#ดลวุ#ที่ยาน�สรณ์'

วุ�นที่� วุ�นที่� 28 28 กุรกุฎาคมี กุรกุฎาคมี 25522552


2

VSEPR Background

• ความรู้� �เดิมที่� เรู้าที่รู้าบค�อลั�กษณะของอเลั�กตรู้อนค��ในโครู้งสรู้�างลัวอสสามารู้ถแบ�งไดิ�เป็$นสองลั�กษณะค�อ

electron pairs: bonding and lone.

• The Lewis Dot Structure สามารู้ถบอกเรู้าถ%งพั�นธะภายใน โมเลัก+ลั แต�ไม�ไดิ�บอกถ%งลั�กษณะโรู้งสรู้�างที่าง geometry?

Valence Shell Electron Pair Repulsion (VSEPR).3D structure is determined by minimizing repulsion of electron pairs.


3

Example: CH4

• ในการู้พัจารู้ณาแรู้งผลั�กรู้ะหว�าง bonding แลัะ lone pairs เพั� อให�ไดิ�รู้�ป็รู้�างที่� ม�แรู้งผลั�กก�นน�อยที่� ส+ดิ

H C

H

H

H

Lewis Structure VESPR Structure

VSEPR Background


4

• Example: NH3 (both bonding and lone pairs).

Lewis Structure VSEPR Structure

H N

H

H

VSEPR Background


5

• จากภาพัต�วอย�างดิ�งกลั�าว เรู้าจ%งม�วธ�ในการู้ที่� จะบอกรู้�ป็รู้�างของโมเลัก+ลัสารู้ไดิ�ดิ�งน�/ 1. เข�ยนโครู้งสรู้�าง Lewis Dot Structure

2. ป็รู้�บหรู้�อจ�ดิต0าแหน�งของ bonding/lone electron pairs เพั� อให�ไดิ�โครู้งสรู้�างที่� ม�แรู้งผลั�กรู้ะหว�างอเลั�กตรู้อนน�อยที่� ส+ดิ space such that repulsions are minimized.

VSEPR Background


จุ�ดประสงค'1. ส0ารู้วจตรู้วจสอบการู้จ�ดิต�วของลั�กโป็1งก�บรู้�ป็รู้�างโมเลัก+ลัไดิ�2. อธบายเป็รู้�ยบเที่�ยบการู้จ�ดิต�วของลั�กโป็1งก�บรู้�ป็รู้�างโมเลัก+ลัรู้�ป็ที่รู้งต�างๆไดิ�

กุารปฏิ#บั�ติ#งาน1. เป็1าลั�กโป็1ง 6 ลั�กให�ม�ขนาดิเที่�า ๆ ก�น ผ�กข�/วไว�ให�แน�น2. ผ�กลั�กโป็1งที่� เป็1าแลั�วเข�าดิ�วยก�น 2 ลั�ก ส�งเกตรู้�ป็รู้�างแลัะที่ศที่างของลั�กโป็1ง บ�นที่%กผลั ผ�กลั�กโป็1งเพั มข%/นเป็$น 3 , 4 , 5 แลัะ 6 ลั�ก โดิยเพั มที่� ลัะลั�กตามลั0าดิ�บ ส�งเกตรู้�ป็รู้�างแลัะที่ศที่าง บ�นที่%กผลั

6กุารที่ดลองเร��อง กุารจุ�ดติ�วุของล�กุโป-งกุ�บัร�ปร�างโมีเลกุ�ล


7

• Linear Structures: ม+มรู้ะหว�างพั�นธะค�อ 180°

F Be F

F Be F

• Example: BeF2

180°

VSEPR Background


8

• Trigonal Planar Structures: ม+มรู้ะหว�างพั�นธะค�อ 120°

• Example: BF3

FBF

F

FBF

F120°

VSEPR Background


9

• Tetrahedral: Any (and every) HCH ม+มรู้ะหว�าง พั�นธะค�อ ~109.5°

• Example: CH4

H C

H

H

H

109.5°

VSEPR Background


10

• Tetrahedral: ที่+กพั�นธะจะที่0าม+มก�น 109.5° (exactly) ลั�กษณะแลัะความแตกต�างของความหนาแน�นของ bonding and lone pair electron (implies orbitals).ส�งผลัให�ม+มต�างไป็ bonding pair

lone pair

Takes up more space than a bonding pair.

VSEPR Background


11

• Pyramidal: Bond angles are <109.5°, and structure is nonplanar:ที่� ม� Lone pair ที่� อะตอมกลัาง 1ค��

H N

H

H

• Example: NH3

107°

VSEPR Background


12

• ต�วอย�างรู้�ป็รู้�างโมเลัก+ลัที่� เป็ลั� ยนไป็ของ tetrahedral : จากรู้�ป็รู้�าง tetrahedral (109.5°) เที่�ยบก�บโมเลัก+งของน0/า:

VSEPR: Tetrahedral


13

The molecules are not tetrahedral (only CH4 is);

Tetrahedral (trigonal) pyramidal bent

VSEPR Comparison of CH4, NH3, and H2O


14

VSEPR shape (PCl5)

• Trigonal Bipyramidal, 120° in plane, and two orbitals at 90° to plane:

P

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

• Example, PCl5:

90°

120°


15VSEPR and Octahedral Shape• Octahedral: all angles are 90°:

• Example, SCl6:

90°


16Advanced VSEPR

• Square Planar versus “See Saw”

See Saw

Square Planar

No dipole moment


Advanced VSEPR 17

• Driving force for last structure was to maximize the angular separation of the lone pairs.

Lone Pairs need to have more room and be further from other pairs than bonding pairs.


18Advanced VSEPR Applications

• VESPR and resonance structures. Must look at VESPR structures for all resonance species to predict molecular properties.

O O O

O O OO


19

VSEPRProvide the Lewis dot and VESPR structures for CF2Cl2. Does it have a dipole moment?

C

F

FCl

Cl

32 e-

F

F

ClCl

Tetrahedral


20VSEPR and more molecules

4

4 6

3 5

-2 2 2 3

2 4 5 7

.

.

SO

SF cf SF

PF cf PF

NO NO NO O

IF IF IF IF



• ในกุารเขยนส�ญล�กุษณ์'ของร�ปร�างโมีเลกุ�ล

• ใหิ1 A ค�อจุ2านวุนอะติอมีกุลาง• ใหิ1 X ค�อจุ2านวุนกุล��มี

อ#เล3กุติรอนค��ร�วุมีพั�นธะรอบั

• ใหิ1 E ค�อจุ2านวุนกุล��มีอ#เล3กุติรอนค��โดดเด�ยวุรอบัอะติอมีกุลาง

• อะติอมีกุลาง


22

จุ2านวุนกุล��มีอ#เล3กุติรอนรอบัอะติอมี

กุลาง

ร�ปร�าง/ส�ญล�กุษณ์' ร�ปร�าง/ส�ญล�กุษณ์'

2

3 AX2E

4 AX3E AX2E2


23

จุ2านวุนกุล��มี

อ#เล3กุติรอนรอบัอะติอมีกุลาง

ร�ปร�าง ส�ญล�กุษณ์'

5

6



ให�น�กเรู้�ยนเข�ยนรู้�ป็รู้�างของโมเลัก+ลัต�อไป็น�/ SO2


แหิล�งอ1างอ#ง• Martin S. Silberberg, Chemistry: The Molecular Nature of Matter

and Change, McGraw-Hill Higher Education, 2004

• Raymond Chang, Chemistry, Williams College, McGraw-Hill Higher Education, 2002

ว 30131 เคมีพื้นฐาน พันธะเคมี

Documents

vsepr background1

bonding pairs

repulsion of electron

advanced vsepr square

lone pair electron

bef2180vsepr background

bf3120vsepr background

vespr structures