ถ้าโมเลกุลประกอบด้วยอะตอมเพียง 2 อะตอม จะมีรูปร่างเป็นเส้นตรง (Linear) เสมอ เช่น H2 F2 Cl2 Br2 I2 N2 O2 HCl HBr HI ... แต่ถ้าโมเลกุลประกอบด้วยอะตอมมากกว่า 2 อะตอม รูปทรงเรขาคณิตของโมเลกุลจะเป็นไปได้หลายแบบ การพิจารณาว่ารูปทรงเรขาคณิตของโมเลกุลเป็นอย่างไร ให้เริ่มพิจารณาที่อะตอมกลางของโมเลกุล โดยมีหลักการสำคัญดังต่อไปนี้
1. พิจารณาว่ามีพันธะรอบอะตอมกลางกี่พันธะ (พันธะเดี่ยว พันธะคู่ หรือพันธะสาม นับเป็น 1 พันธะเท่ากัน)
2. พิจารณาว่ามีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวหรือไม่ ถ้ามีต้องดูว่ามีกี่คู่
3. นำโครงสร้างโมเลกุลที่ได้จากข้อ 1 และ 2 ใช้ร่วมกับทฤษฎีการผลักของคู่อิเล็กตรอน ( VSEPR ) เพื่อบอกรูปทรงเรขาคณิตของโมเลกุล
2. พิจารณาว่ามีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวหรือไม่ ถ้ามีต้องดูว่ามีกี่คู่
3. นำโครงสร้างโมเลกุลที่ได้จากข้อ 1 และ 2 ใช้ร่วมกับทฤษฎีการผลักของคู่อิเล็กตรอน ( VSEPR ) เพื่อบอกรูปทรงเรขาคณิตของโมเลกุล
ทฤษฎีการผลักของคู่อิเล็กตรอน (Valence Shell Electron Pair Repulsion , VSEPR) คิดค้นขึ้นโดย โรนัลด์ กิลเลสพาย และ เซอร์โรนัลด์ ซิดนีย์ ไนโฮล์ม เมื่อ พ.ศ. 2500 ใช้สำหรับทำนายรูปร่างหรือรูปทรงเรขาคณิตของโมเลกุลโคเวเลนต์ โดยดูจากจำนวนพันธะและอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว (Stearic number) รอบอะตอมกลาง จากสูตรโครงสร้างแบบลิวอิส แล้วจำลองให้เป็นรูปทรงสามมิติ โดยมีหลักการว่าอิเล็กตรอนรอบอะตอมกลาง ทั้งอิเล็กตรอนที่สร้างพันธะและอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว จะมีแรงผลักซึ่งกันและกันทำให้อยู่ห่างกันที่สุดเท่าที่จะทำได้ ทำให้มีมุมระหว่างพันธะที่เหมาะสม จึงเกิดเป็นรูปทรงเรขาคณิตแบบต่าง ๆ ขึ้นมาได้
กำหนดสัญลักษณ์ ของโครงสร้างโมเลกุลตามทฤษฎี VSEPR ด้วยสูตร AXE (หรืออาจใช้ตัวอักษรอื่น เช่น ABE แต่ความหมายเดียวกัน) ฉะนั้นเมื่อกล่าวว่าให้เขียนสัญลักษณ์ VSEPR จึงหมายถึงให้เขียนสูตร AXE ว่าเป็นแบบใด ตัวอักษรในสูตรมีความหมายดังนี้
A = อะตอมกลางของโมเลกุล
X = จำนวนพันธะรอบอะตอมกลาง (พันธะเดี่ยว พันธะคู่ พันธะสาม นับเป็น 1 พันธะเหมือนกัน)
E = จำนวนอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวของอะตอมกลาง (นับเป็นคู่ ๆ)
0 ความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น