Samenvatting Chemie: structuur en transformatie van de materie H10-H11-H12

CHEMIE: STRUCTUUR EN
TRANSFORMATIES VAN DE
MATERIE
Ingenieurswetenschappen: Architectuur (1Ba)
Ingenieurswetenschappen (1Ba)


HOOFDSTUK 10: RUIMTELIJKE EN
ELEKTRONSTRUCTUUR VAN MOLECULEN
HOOFDSTUK 11: MOLECULAIRE
ORBITALEN EN STRUCTUREN
HOOFDSTUK 12: ORGANISCHE
CHEMISCHE: STRUCTUREN EN
NAAMGEVING



Zarah Van Schoor

VUB | 2017

,CHEMIE: STRUCTUUR EN
TRANSFORMATIES VAN DE
MATERIE

HOOFDSTUK 10: RUIMTELIJKE EN
ELEKTRONENSTRUCTUUR VAN
MOLECULEN

Ingenieurswetenschappen: Architectuur (1Ba)
Ingenieurswetenschappen (1Ba)




Zarah Van Schoor

VUB | 2017

, Ruimtelijke en elektronenstructuur van moleculen



Inhoud
Inhoud ..................................................................................................................................................................... 0

Inleiding .................................................................................................................................................................. 2

Het VSEPR model .................................................................................................................................................... 3

Elektronegativiteit en dipoolmomenten................................................................................................................. 5

Intermoleculaire krachten ...................................................................................................................................... 7

Referenties............................................................................................................................................................ 12




1

, Ruimtelijke en elektronenstructuur van moleculen



Ruimtelijke en elektronenstructuur van
moleculen

Inleiding
Basisstructuren voor ABn:
• Hangt af van n
• Hangt af van aantal niet-bindende elektronenparen op A
Zonder vrije elektronenparen Met bindende vrije elektronenparen
AB2 Lineair Gebogen




AB3 Gelijkzijdige driehoek Driehoekige piramide T vorm




AB4 Tetraëder




2

, Ruimtelijke en elektronenstructuur van moleculen



AB5 Driehoekige of trigonale bipiramide




AB6 Octaëder




VSEPR à eender welke structuur afleiden uit de 5 basisstructuren
VESPR à ValentieSchil ElektronenPaar Repulsie
VESPR à Valence Shell Electron Pair Repulsion



Het VSEPR model
Elektrondomein en moleculaire structuur
Elektrondomein à deelruimte in een structuureenheid die bezet wordt door
à elektronendichtheid tussen of naast haar atomen
à negatief (behalve in lege orbitaalruimtes) à stoten elkaar af
VSEPR theorie à elektrondomeinen schikken zich steeds zo dat in de ruimte dat zij
à minimale afstotingsenergie van elkaar ondervinden


Elektrondomein structuur à bepaald door aantal domeinen rond centraal atoom
Moleculaire structuur à uitsluitend bepaald door ruimtelijke schikking van atomen
1. Bepaal Lewisstructuur of een resonantiestructuur van structuureenheid en tel het
totaal aantal elektrondomeinen rond het centraal atoom.
2. Bepaal elektrondomeinstructuur door elektrondomeinen ruimtelijk de schikken,
overeenkomstig hun aantal
3. Bepaal moleculaire structuur door enkel de bindende elektronenparen in acht te
nemen, gebruikmakend van de resulterende ruimtelijke schikking



3

, Ruimtelijke en elektronenstructuur van moleculen




Structuurvormingen met niet-bindende elektronenparen en meervoudige bindingen
Niet-bindende elektronen hebben een sterkere afstotingsenergie, neemt “meer ruimte” in
à bindingshoeken verschillen lichtjes
Geen niet-bindende elektronenparen à regelmatig, ideaal
wel niet-bindende elektronenparen à afwijkend, verwrongen, niet-ideaal
Meervoudige binding soortgelijk aan niet-bindend elektronenpaar


Moleculen met hypervalentie
Axiaal à loodrecht op vlak
equatoriaal à in vlak
AB5:
2 soorten perifere B atomen:
• 2 axiale (apicale)
• 3 equatoriale
à afstotingenergie ontwikkeld door vrij elektronenpaar is aanzienlijk groter wanner zijn
elektrondomein formele hoeken van slechts 90° vormt met andere elektrondomeinen
à afstotingsenergie daalt zeer snel bij formele hoeken groter van 90° à bij optimale
structuur streeft molecule steeds naar het laagst mogelijk aantal formele “90°-afmetingen”
met vrije elektronenparen
à 2 bij equatoriale substitutie (wipplank structuur), maar 3 bij axiale substitutie


Afstotingsenergie daalt in volgorde:
• 2 niet-bindende > 1 niet-bindend en 1 bindend > 2 bindende
• Meervoudig bindend elektrondomein > enkelvoudig bindend elektrondomein




4