En chimie, le domaine électronique fait référence au nombre de paires isolées ou liaison emplacements autour d'un atome particulier dans une molécule. Les domaines électroniques peuvent également être appelés groupes d'électrons. L'emplacement de la liaison est indépendant du fait que la liaison soit une liaison simple, double ou triple.
Points clés: Electron Domain
- Le domaine électronique d'un atome est le nombre de paires isolées ou d'emplacements de liaisons chimiques qui l'entourent. Il représente le nombre d'emplacements censés contenir des électrons.
- En connaissant le domaine électronique de chaque atome d'une molécule, vous pouvez prédire sa géométrie. En effet, les électrons se répartissent autour d'un atome pour minimiser la répulsion les uns avec les autres.
- La répulsion électronique n'est pas le seul facteur qui affecte la géométrie moléculaire. Les électrons sont attirés par les noyaux chargés positivement. le noyaux, à leur tour, se repoussent.
Théorie de la répulsion des paires d'électrons de Shell Valence
Imaginez attacher deux ballons ensemble aux extrémités. Les ballons se repoussent automatiquement. Ajoutez un troisième ballon, et la même chose se produit pour que les extrémités liées forment un triangle équilatéral. Ajoutez un quatrième ballon et les extrémités liées se réorientent en une forme tétraédrique.
Le même phénomène se produit avec les électrons. Les électrons se repoussent, donc lorsqu'ils sont placés les uns à côté des autres, ils s'organisent automatiquement en une forme qui minimise les répulsions entre eux. Ce phénomène est appelé VSEPR ou Valence Shell Electron Pair Repulsion.
Le domaine électronique est utilisé dans VSEPR théorie pour déterminer la géométrie moléculaire d'une molécule. La convention consiste à indiquer le nombre de paires d'électrons de liaison par la lettre majuscule X, le nombre de paires d'électrons isolés par la lettre majuscule E et la lettre majuscule A pour l'atome central de la molécule (HACHEnEm). Lors de la prévision de la géométrie moléculaire, gardez à l'esprit que les électrons essaient généralement de maximiser la distance de chacun autres, mais ils sont influencés par d'autres forces, telles que la proximité et la taille d'une charge positive noyau.
Par exemple, CO2 a deux domaines d'électrons autour de l'atome de carbone central. Chaque double liaison compte pour un domaine électronique.
Relier les domaines d'électrons à la forme moléculaire
Le nombre de électron domaines indique le nombre d'endroits où vous pouvez vous attendre à trouver des électrons autour d'un atome central. Ceci, à son tour, se rapporte à la géométrie attendue d'une molécule. Lorsque l'arrangement du domaine électronique est utilisé pour décrire autour de l'atome central d'une molécule, il peut être appelé la géométrie du domaine électronique de la molécule. L'arrangement des atomes dans l'espace est la géométrie moléculaire.
Exemples de molécules, de leur géométrie de domaine électronique et de géométrie moléculaire:
- HACHE2 - La structure du domaine à deux électrons produit une molécule linéaire avec des groupes d'électrons distants de 180 degrés. Un exemple d'une molécule avec cette géométrie est CH2= C = CH2, qui a deux H2Liaisons C-C formant un angle de 180 degrés. Dioxyde de carbone (CO2) est une autre molécule linéaire, constituée de deux liaisons O-C distantes de 180 degrés.
- HACHE2E et AX2E2 - S'il y a deux domaines d'électrons et une ou deux paires d'électrons isolés, la molécule peut avoir une courbure géométrie. Les paires d'électrons isolés apportent une contribution majeure à la forme d'une molécule. S'il y a une seule paire, le résultat est une forme plane trigonale, tandis que deux paires seules produisent une forme tétraédrique.
- HACHE3 - Le système à trois domaines électroniques décrit une géométrie planaire trigonale d'une molécule où quatre atomes sont disposés pour former des triangles les uns par rapport aux autres. Les angles totalisent jusqu'à 360 degrés. Un exemple d'une molécule avec cette configuration est le trifluorure de bore (BF3), qui a trois liaisons F-B, chacune formant des angles de 120 degrés.
Utilisation de domaines d'électrons pour trouver la géométrie moléculaire
Pour prédire la géométrie moléculaire à l'aide du modèle VSEPR:
- Esquissez le Structure de Lewis de l'ion ou de la molécule.
- Disposez les domaines électroniques autour de l'atome central pour minimiser la répulsion.
- Comptez le nombre total de domaines d'électrons.
- Utilisez la disposition angulaire des liaisons chimiques entre les atomes pour déterminer la géométrie moléculaire. Gardez à l'esprit que les liaisons multiples (c'est-à-dire les doubles liaisons, les triples liaisons) comptent comme un domaine électronique. En d'autres termes, une double liaison est un domaine, pas deux.
Sources
Jolly, William L. "Chimie inorganique moderne." McGraw-Hill College, 1 juin 1984.
Petrucci, Ralph H. "Chimie générale: principes et applications modernes." F. Geoffrey Herring, Jeffry D. Madura, et al., 11th Edition, Pearson, 29 février 2016.