მოლეკულური გეომეტრია

მასალა ვიკიპედიიდან — თავისუფალი ენციკლოპედია
Jump to navigation Jump to search
წყლის მოლეკულის გეომეტრია

მოლეკულური გეომეტრია (მოლეკულური გეომეტრია) არის ატომთა სამგანზომილებიანი მოწყობა,რომელიც მოლეკულას წარმოადგენს.ის მოიცავს მოლეკულის ზოგად ფორმას, ბმის სიგრძეს, ბმის კუთხეს და ნებისმიერ სხვა გეომეტრიულ პარამეტრს,რომელიც თითოეულ ატომს განსაზღვრავს.

მოლეკულური გეომეტრია გავლენას ახდენს ნივთიერების რამდენიმე თვისებაზე, როგორიცაა აქტიურობა,პოლარობა,ფერი,მაგნეტიზმი,ბიოლოგიური აქტიურობა[1][2] და აგრეგატული მდგომარეობა.

მოლეკულათა განსაზღვრა ხდება სპექტროსკოპიული და დიფრაქციული მეთოდებით.

გეომეტრიული ფორმები[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

1.

წყალბადის ციანიდის სტრუქტურული ფორმულა

linear-ხაზოვანი.

 ხაზოვან მოლეკულებში ატომები ერთმანეთთან წრფივად არიან დაკავშირებულნი და ბმებს შორის კუთხე 180°-ს შეადგენს.

მაგ: ნახშირბადის დიოქსიდი,ქსენონის დიფტორიდი[3],წყალბადის ციანიდი, ხოლო ორგანულ ქიმიაში ალკინები მაგალითად აცეტილენი.

ასევე გვხვდება ანიონებსა და კატიონებში. მაგალითისთვის წრფივი ანიონია თიოციანატი, ხოლო კატიონი ნიტრონიუმის იონი[4].


2.

ბორის ტრიფტორიდის ბურთულოვანი ფორმულა

Trigonal planar-ტრიგონალური ბრტყელი.

 ამ მოლეკულებს გარკვეულწილად სამკუთხა ბრტყელი ფორმა აქვთ[5]. ბორის ტრიფტორიდში ბორის ატომის გარშემო განლაგებული ფტორის ატომთა ბმებს შორის კუთხე 120°-ს შეადგენს რადგან ფტორის ატომები ერთმანეთთან ერთიდაიგივე მანძილით არიან დაშორებულნი.

ანალოგიურად არის გოგირდის ტრიოქსიდში,მაგრამ სხვა ტრიგონალურ მოლეკულებში როგორიცაა მაგალითად ფორმალდეჰიდი, ფოსგენი, შარდოვანა,გუანინი და სხვა ბმის კუთხეები განსხვავებულია.

3.

წყლის მოლეკულის ფორმულა

Angular-ანგულარული ან მოღუნული.

ასეთ მოლეკულებს აქვთ მოღუნული ფორმა როგორიც წყლის მოლეკულას მასში წყალბადებს შორის კუთხეა 104,45°[6]. ასევე სხვა მოლეკულებია გოგირდის დიოქსიდი,გოგირდის დიქლორიდი,კარბენი(მეთილენი),დიქლორო კარბენი და ა.შ.

4.ტეტრაედრული.

მეთანის მოლეკულის ფორმულა

Tetrahedral-ტეტრაედრული მოლეკულური ფორმის ცნობილი წარმომადგენელია ალკანების ჰომოლოგიური რიგის პირველი წევრი მეთანი[7][8], სადაც ბმის კუთხე 109,5°-ს შეადგენს.

სხვა მსგავსი მოლეკულებია ქსენონის ტეტრაოქსიდი(XeO4),თიაზილის ტრიფტორიდი(NSF3)[9].ანიონებიდან მაგ:პერქლორატის იონი,მანგანუმის ტეტრაოქსიდის ანიონი[10] ,სულფატ 2+ იონი[11],ფოსფატი და სხვა.

5.

ამიაკის მოლეკულა

Trigonal pyramidal-ტრიგონალურ პირამიდული.

ამ მოლეკულებს აქვთ სამკუთხა პირამიდის ფორმა მაგალითდ პნიკტოგენ ჰიდრიდები როგორიცაა ამიაკი(NH3) ფოსფინი(PH3) IUPAC-ფოსფანი; არსინი(AsH3)

IUPAC-არსანი; სტიბინი(SbH3)  IUPAC-სტიბანი და ბისმუტინი(BiH3)  IUPAC-ბისმუტანი.

6.

ტრიგონალურ ბიპირამიდული მოლეკულის-3D-ბურთულოვანი ფორმა

Trigonal bipyramidal-ტრიგონალურ ბიპირამიდული.

ასეთი მოლეკულებია ფოსფორისპენტაფტორიდი(PF5)[12] ; რკინის პენტაკარბონილი Fe(CO)5 და ა.შ.





7.

დისფენოიდალური მოლეკულის გეომეტრიული ფორმა

Seesaw-დისფენოიდალური.

მოლეკულურ გეომეტრიულ ფორმას სადაც 4 ბმა დაკავშირებულია ცენტრალურ ატომთან C2v სიმეტრიით დისფენოიდალური ფორმა ეწოდება. მაგ; გოგირდის ტეტრაფტორიდი(SF4); სელენის ტეტრაფტორიდი(SeF4) და სხვა.




8.

T-ფორმის მოლეკულის გეომეტრიული ფორმა

T shaped-T ფორმის[13].

ასეთ მოლეკულებს აქვთ ასობგერა T-ს ფორმა. ასეთია ქლორის ტიფტორიდი[14] და ქსენონის ტრიფტორიდის ანიონი.

9.

მოლიბდენის ჰექსაკარბონილი ოქტაედრული სტრუქტურა

octahedral-ოქტაედრული.

ასეთ მოლეკულაში ატომის გასწვრივ სიმეტრიულად განაწილებულია ოთხი ერთნაირი ატომი და დანარჩენი ორი ატომი მის ზევით და ქვევით. მაგ; მოლიბდენის ჰექსაკარბონილი, გოგირდის ჰექსაფტორიდი, ჰექსა ამინოკობალტ(III) ქლორიდი, [Co(NH3)6]3+ [15].

10.

კვადრატულ პირამიდული მოლეკულის ფორმა

square pyramidal-კვადრატულპირამიდული.

მაგალითად ქლორის პენტაფტორიდი(ClF5),[16],ქსენონის ოქსიტერაფტორიდი(XeOF), მანგანუმის პენტაქლორიდის 2- ანიონი და სხვა.





11.

კვადრატული ბრტყელი მოლეკულის გეომეტრიული ფორმა

Square planar-კვადრატული ბრტყელი.

ასეთ მოლეკულებს აქვთ ოთხკუთხა ბრტყელი ფორმა მაგალითად ქსენონის ტეტრაფტორიდს(XeF4)[17],კალიუმის ტეტრაქლორპლატინატში ტეტრაქლორპლატინატის 2- ანიონს.

კალიუმის ტეტრაქლორპლატინატი

[18]




12.

პენტაგნალურ ბრტყელი მოლეკულის გეომეტრიული ფორმა

pentagonal planar-პენტაგონალურ ბრტყელი.

ასეთ მოლეკულაში ცენტრალურ ატომთან დაკავშირებულია ხუთი ერთნაირი ატომი. მათ შორის კუთხე 72°-ს შეადგენს. ასეთი მოლეკულებია მაგ:ქსენონის პენტაფტორიდის[19] (XeF5) ანიონი; იოდის პენტა ფტორიდის 2- ანიონი და ა.შ.

13.

პენტაგნალურ პირამიდული მოლეკულის გეომეტრიული ფორმა

pentagonal pyramidal-პენტაგონალურ პირამიდული.

პენტაგონალ პირამიდულ მოლეკულაში ცენტრალურ ატომთან დაკავშირებული ხუთი ატომი მის გასწვრივ მდებარეობს, ამ ატომებს შორის კუთხე შეადგენს 72°-ს

ერთი ატომი კი არის ცენტრალირი ატომის მართობულად მასთან კუთხე 90°-ია.

ასეთი მოლეკულებია მაგალითად ქსენონის ოქსიპენტაფტორიდის ანიონი; იოდის ოქსიპენტაფტორიდი და სხვა.

14.

პენტაგნალ ბიპირამიდის გეომეტრიული ფორმა

Pentagonal bipyramidal[20]-პენტაგონალ ბიპირამიდული.

ასეთი მოლეკულებია ინტერჰალოგენების წამომადგენელი იოდის ჰეფტაფტორიდი(IF7])[21] [22] და ცირკონიუმის და ჰაფნიუმის ჰეფტაფტორიდების 3- ანიონები.

15.

ტრიგონალურ პრიზმატიკული მოლეკულის გეომეტრიული ფორმა

trigonal prismatic-ტრიგონალურ პრიზმატიკული.

ასეთ მოლეკულებს წარმოქმნის ყველა ლანთანოიდების ჯგუფის წარმომადგენელი. მათი ზოგადი ფორმულაა Ln(H2O)9]3+ კატიონი,სადაც Ln-ზოგადად ნებისმიერ ლანთანოიდს[23] აღნიშნავს,მაგრამ მათ გარდა ასეთ გეომეტრიულ ფორმას იღებს Th(H2O)9]4+ კატიონი და კალიუმის ნონანჰიდრიდორენატში [24]

ნონანჰიდრიდორენატის 2+ ანიონის მოლეკულები.




სქოლიო[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

  1. თარგი:McMurray
  2. თარგი:Cotton&Wilkinson6th
  3. თარგი:Housecroft2nd
  4. Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. (1997) Chemistry of the Elements, 2nd, Oxford: Butterworth-Heinemann. 
  5. March, Jerry. Advanced Organic Chemistry, 3rd. თარგი:ISBN missing
  6. Miessler, G. L.; Tarr, D. A. Inorganic Chemistry, 3rd, Pearson/Prentice Hall. 
  7. Angle Between 2 Legs of a Tetrahedron.
  8. Brittin, W. E. (1945). "Valence Angle of the Tetrahedral Carbon Atom". J. Chem. Educ. 22 (3): 145. Bibcode 1945JChEd..22..145B. .
  9. Oskar Glemser and Rüdiger Mews (1980). "Chemistry of Thiazyl Fluoride (NSF) and Thiazyl Trifluoride (NSF3): A Quarter Century of Sulfur-Nitrogen-Fluorine Chemistry". Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 19 (11): 883–899. .
  10. Sukalyan Dash, Sabita Patel & Bijay K. Mishra (2009). "Oxidation by permanganate: synthetic and mechanistic aspects". Tetrahedron 65 (4): 707–739. .
  11. Lewis, Gilbert N. (1916). "The Atom and the Molecule". J. Am. Chem. Soc. 38: 762–785. . http://osulibrary.oregonstate.edu/specialcollections/coll/pauling/bond/papers/corr216.3-lewispub-19160400-18-large.html. (See page 778.)
  12. თარგი:Housecroft2nd
  13. Vasdev, Neil; Moran, Matthew D.; Tuononen, Heikki M.; Chirakal, Raman; Suontamo, Reijo J.; Bain, Alex D.; Schrobilgen, Gary J. (2010). "NMR Spectroscopic Evidence for the Intermediacy of XeF3 in XeF2/F Exchange, Attempted Syntheses and Thermochemistry of XeF3 Salts, and Theoretical Studies of the XeF3 Anion". Inorg. Chem. 49 (19): 8997–9004. . PMID 20799721.
  14. Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. (1997) Chemistry of the Elements, 2nd, Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-3365-9. 
  15. Von Zelewsky, A. (1995). Stereochemistry of Coordination Compounds. Chichester: John Wiley. 
  16. Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements, 2nd, Butterworth-Heinemann, გვ. 833. ISBN 0-08-037941-9. 
  17. Zumdahl, Steven S. (2009). Chemical Principles, 6th, Houghton Mifflin Company, გვ. A23. ISBN 0-618-94690-X. 
  18. Keller, R. N.; Moeller, T. (1963). "Potassium Tetrachloroplatinate(II)". Inorg. Synth.. Inorganic Syntheses 7: 247–250. . ISBN 9780470132333.
  19. Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. (2004) Inorganic Chemistry, 2nd, Prentice Hall, გვ. 498. 
  20. თარგი:Cotton&Wilkinson6th
  21. Macintyre, J. E. (Ed.). (1992). Dictionary of Inorganic Compounds (Vol. 3). London: Chapman & Hall.
  22. O'Neil, Maryadele J. (Ed.). (2001). The Merck Index (13th ed.). Whitehouse Station, NJ: Merck.
  23. The current IUPAC recommendation is that the name lanthanoid be used rather than lanthanide, as the suffix "-ide" is preferred for negative ions, whereas the suffix "-oid" indicates similarity to one of the members of the containing family of elements. However, lanthanide is still favored in most (~90%) scientific articles [საჭიროებს წყაროს მითითებას] and is currently adopted on Wikipedia. In the older literature, the name "lanthanon" was often used.
  24. (1965) Advances in inorganic chemistry and radiochemistry. Academic Press, გვ. 169–172. ISBN 0-12-023607-9.