מודל VSEPR – הבדלי גרסאות
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
מ בוט מוסיף: fa:نظریه دافعه زوج الکترون لایه ظرفیتی |
הרחבה לפי ויקי האנגלית |
||
שורה 1:
'''מודל VSEPR''' או '''מודל הדחייה בין זוגות האלקטרונים ברמות הערכיות''' (ראשי התיבות של '''Valence shell electron pair repulsion''') היא [[תאוריה]] המנבאת את הצורה הגאומטרית של ה[[מולקולה|מולקולות]]. תאוריה זו מתחשבת בעובדה שזוג [[אלקטרונים בלתי קושרים]] (שלא משמשים ליצירת [[קשר קוולנטי]] על ידי שיתוף אלקטרונים בין ה[[אטום|אטומים]]) דוחים זה את זה. המודל נקרא לעתים מודל '''[[רונלד גילספי|גילספי]]-[[רונלד סידני נייהולם|נייהולם]]''', על שם שני ההוגים העיקריים שלו.
תאוריה זו מסבירה בין היתר את צורתה ה[[לינארי]]ת של המולקולה CO<sub>2</sub> לעומת מולקולת H<sub>2</sub>O המכופפת (וזו הסיבה שהיא [[קוטביות|קוטבית]] ו[[פחמן דו-חמצני]] אינו פולרי) מכיוון שלחמצן יש שני זוגות אלקטרונים שלא משתתפים ביצירת הקשר והם דוחים זה את זה ואת האלקטרונים הקושרים, ואילו בפחמן דו-חמצני אין אלקטרונים לא קושרים.
את מודל VSEPR מקובל להשוות עם [[תאוריית הקשר הערכי]] (Valence bound theory), אשר מתארת את צורת המולקולה על פי אורביטלים אשר זמינים אנרגטית לקשר, ובה מסווגים הקשרים לקשרי סיגמא ופאי. [[תאוריית האורביטלים המולקולריים]] היא מודל נוסף המסביר כיצד אטומים ואלקטרונים מרכיבים מולקולה.
ההנחה כי יש קשר בין הגאומטריה המולקולרית לבין מספר [[אלקטרון ערכיות|אלקטרוני הערכיות]] הוצגה עוד ב-1940 ב[[הרצאת בייקר]] שנשאו [[נוויל סידג'ויק]] והרברט פאוול מ[[אוניברסיטת אוקספורד]]. ב-1957 [[רונלד גילספי]] ו[[רונלד סידני נייהולם]] מ[[קולג' אוניברסיטת לונדון]] נסחו זאת לכדי תאוריה מפורטת המאפשרת לבחור מבין מספר גאומטריות חלופיות.
==שיטת AXE==
"שיטת AXE" של ספירת אלקטרונים היא נוסחה כללית המשמשת לעתים קרובות בעת שימוש בתאוריית VSEPR. ה-''A'' מייצג את האטום המרכזי והמספר המצוין תחתיו הוא תמיד אחד. ה-''X'' מייצג את המספר של קשרי סיגמא בין האטומים המרכזיים לאטומים הקשורים אליהם. קשרים קוולנים מרובים (כפולים, משולשים וכו') נספרים כ ''X'' יחיד. ה-''E'' מייצג את מספר זוגות האלקטרונים הלא קושרים סביב האטום המרכזי. הסכום של ''X'' ו''E'', ידוע כמספר סטרי (steric number), קשור גם במספר הכולל של ה[[היברידיזציה|אורביטלים המוכלאים]] המשמש את [[תאוריית הקשר הערכי]] (VB).
בהסתמך על המספר הסטרי והחלוקה של ''X'''s ו''E'''s, מודל VSEPR מנבה את צורת המולקולה כמובע בטבלאות הבאות. הגאומטריות נקראות על פי מיקומי האטומים בלבד, ולא על פי סידור האלקטרונים. למשל התיאור של AX<sub>2</sub>E<sub>1</sub> כזוויתית מציין כי AX<sub>2</sub> היא מולקולה זוויתית ללא התייחסות לזוג הלא קושר, על אף שהזוג הלא קושר מסיעי בקביעת הגאומטריה של המולקולה.
{| class=wikitable style="margin:auto;text-align:center;"
!מספר <br> סטרי
!גאומטריה בסיסית <br> 0 זוגות לא קושרים
!1 זוג לא קושר
!2 זוגות לא קושרים
!3 זוגות לא קושרים
|-
|2 || [[קובץ:AX2E0-2D.png|128px]] <br> קווית || || ||
|-
|3 || [[קובץ:AX3E0-side-2D.png|128px]] <br> מישורית משולשת || [[קובץ:AX2E1-2D.png|128px]] <br> זוויתית || ||
|-
|4 || [[קובץ:AX4E0-2D.png|128px]] <br> טטראהדרית || [[קובץ:AX3E1-2D.png|128px]] <br> פירמידה משולשת || [[קובץ:AX2E2-2D.png|128px]] <br> זוויתית ||
|-
|5 || [[קובץ:AX5E0-2D.png|128px]] <br> דו-פירמידה משולשת || [[קובץ:AX4E1-2D.png|128px]] <br> נדנדה (Seesaw) || [[קובץ:AX3E2-2D.png|128px]] <br> צורת T || [[קובץ:AX2E3-2D.png|128px]] <br> קווית
|-
|6 || [[קובץ:AX6E0-2D.png|128px]] <br> אוקטאהדרית || [[קובץ:AX5E1-2D.png|128px]] <br> פירמידה מרובעת || [[קובץ:AX4E2-2D.png|128px]] <br> מישורית ריבועית ||
|-
|7 || [[קובץ:AX7E0-2D.png|128px]] <br> דו-פירמידה מחומשת ||[[קובץ:AX6E1-2D.png|128px]] <br> פירמידה מחומשת || ||
|-
|8 || <br> [[Square antiprism]]atic || <br> || ||
|}
</center>
{{-}}
<center>
{| class="wikitable"
|-
! סוג מולקולה
! צורה
! סידור אלקטרונים<sup>†</sup>
! גאומטריה<sup>‡</sup>
! דוגמאות
|-
! AX<sub>1</sub>E<sub>n</sub>
| דו אטומי
| [[קובץ:AX1E0-3D-balls.png|100px]]
| [[קובץ:AX1E0-3D-balls.png|100px]]
| [[מימן פלואורי|HF]], [[חמצן|O<sub>2</sub>]]
|-
! AX<sub>2</sub>E<sub>0</sub>
| קווית
| [[קובץ:AX2E0-3D-balls.png|100px]]
| [[קובץ:Linear-3D-balls.png|100px]]
| [[בריליום כלורי|BeCl<sub>2</sub>]], [[כספית כלורית|HgCl<sub>2</sub>]], [[פחמן דו-חמצני|CO<sub>2</sub>]]
|-
! AX<sub>2</sub>E<sub>1</sub>
| זוויתית
| [[קובץ:AX2E1-3D-balls.png|100px]]
| [[קובץ:Bent-3D-balls.png|100px]]
| [[ניטריט|NO<sub>2</sub><sup>−</sup>]], [[גופרית דו-חמצנית|SO<sub>2</sub>]], [[אוזון|O<sub>3</sub>]]
|-
! AX<sub>2</sub>E<sub>2</sub>
| זוויתית
| [[קובץ:AX2E2-3D-balls.png|100px]]
| [[קובץ:Bent-3D-balls.png|100px]]
| [[מים|H<sub>2</sub>O]], [[חמצן דו-פלואורי|OF<sub>2</sub>]]
|-
! AX<sub>2</sub>E<sub>3</sub>
| קווית
| [[קובץ:AX2E3-3D-balls.png|100px]]
| [[קובץ:Linear-3D-balls.png|100px]]
| [[קסנון דו-פלואורי|XeF<sub>2</sub>]], I<sub>3</sub><sup>−</sup>
|-
! AX<sub>3</sub>E<sub>0</sub>
| מישורית משולשת
| [[קובץ:AX3E0-3D-balls.png|100px]]
| [[קובץ:Trigonal-3D-balls.png|100px]]
| [[בורון תלת-פלואורי|BF<sub>3</sub>]], [[קרבונאט|CO<sub>3</sub><sup>2−</sup>]], [[חנקה|NO<sub>3</sub><sup>−</sup>]], [[גופרית תלת-חמצנית|SO<sub>3</sub>]]
|-
! AX<sub>3</sub>E<sub>1</sub>
| פירמידה משולשת
| [[קובץ:AX3E1-3D-balls.png|100px]]
| [[קובץ:Pyramidal-3D-balls.png|100px]]
| [[אמוניה|NH<sub>3</sub>]], [[זרחן תלת כלורי|PCl<sub>3</sub>]]
|-
! AX<sub>3</sub>E<sub>2</sub>
| צורת T
| [[קובץ:AX3E2-3D-balls.png|100px]]
| [[קובץ:T-shaped-3D-balls.png|100px]]
| [[כלור תלת פלורי|ClF<sub>3</sub>]], [[ברום תלת פלואורי|BrF<sub>3</sub>]]
|-
! AX<sub>4</sub>E<sub>0</sub>
| טטראהדרית
| [[קובץ:AX4E0-3D-balls.png|100px]]
| [[קובץ:Tetrahedral-3D-balls.png|100px]]
| [[מתאן|CH<sub>4</sub>]], [[זרחה|PO<sub>4</sub><sup>3−</sup>]], [[סולפט|SO<sub>4</sub><sup>2−</sup>]], [[פרכלורט|ClO<sub>4</sub><sup>−</sup>]]
|-
! AX<sub>4</sub>E<sub>1</sub>
| נדנדה (Seesaw)
| [[קובץ:AX4E1-3D-balls.png|100px]]
| [[קובץ:Seesaw-3D-balls.png|100px]]
| [[גופרית ארבע פלואורית|SF<sub>4</sub>]]
|-
! AX<sub>4</sub>E<sub>2</sub>
| מישורית ריבועית
| [[קובץ:AX4E2-3D-balls.png|100px]]
| [[קובץ:Square-planar-3D-balls.png|100px]]
| [[קסנון ארבע פלואורי|XeF<sub>4</sub>]]
|-
! AX<sub>5</sub>E<sub>0</sub>
| דו-פירמידה משולשת
| [[קובץ:Trigonal-bipyramidal-3D-balls.png|100px]]
| [[קובץ:Trigonal-bipyramidal-3D-balls.png|100px]]
| [[זרחן חמש כלורי|PCl<sub>5</sub>]]
|-
! AX<sub>5</sub>E<sub>1</sub>
| פירמידה מרובעת
| [[קובץ:AX5E1-3D-balls.png|100px]]
| [[קובץ:Square-pyramidal-3D-balls.png|100px]]
| [[כלור חמש פלואורי|ClF<sub>5</sub>]], [[ברום חמש פלואורי|BrF<sub>5</sub>]]
|-
! AX<sub>6</sub>E<sub>0</sub>
| אוקטאהדרית
| [[קובץ:AX6E0-3D-balls.png|100px]]
| [[קובץ:Octahedral-3D-balls.png|100px]]
| [[גופרית שש פלורית|SF<sub>6</sub>]]
|-
! AX<sub>6</sub>E<sub>1</sub>
| פירמידה מחומשת
| [[קובץ:AX6E1-3D-balls.png|100px]]
| [[קובץ:Pentagonal-pyramidal-3D-balls.png|100px]]
| XeOF<sub>5</sub><sup>−</sup>, IOF<sub>5</sub><sup>2−</sup> <ref name="Baran2000">{{cite doi|10.1016/S0022-1139(99)00194-3}}</ref>
|-
! AX<sub>7</sub>E<sub>0</sub>
| דו-פירמידה מחומשת
| [[קובץ:AX7E0-3D-balls.png|100px]]
| [[קובץ:Pentagonal-bipyramidal-3D-balls.png|100px]]
| [[iodine heptafluoride|IF<sub>7</sub>]]
|-
! AX<sub>8</sub>E<sub>0</sub>
| [[Square antiprism]]atic
|
|
| [[Nitrosonium octafluoroxenate(VI)|XeF{{su|b=8|p=2−}}]]
|}
</center>
<center><small>''† סידור האלקטרונים כולל זוגות לא קושרים, אשר מסומנים בצהוב''</small></center>
<center><small>''‡ גאומטריה נצפית (ללא זוגות לא קושרים)''</small></center>
==הערות שוליים==
{{הערות שוליים|יישור=ימין}}
[[קטגוריה:סטריאוכימיה]]
| |||