Değerlik kabuğu elektron çifti itmesi

Değerlik kabuğu elektron çifti itmesi (İngilizce Valence shell electron pair repulsion (VSEPR)) kuralları moleküllerin şekillerini tahmin etmede kullanılır ve değerlik elektron çiftlerinin birbirlerini elektrostatik kuvvetle itmesi temeline dayanır. Teorinin yaratıcısı olan bilim adamlarına atfen Gillespie–Nyholm teorisi olarak da adlandırılır. "VSEPR" kısaltması kimi zaman "vespır" olarak da telaffuz edilebilir.
Teoriye göre atomları çevreleyen değerlik elektron çiftleri birbirlerini iterek aralarındaki itme kuvvetini en aza indirirler ve böylece moleküle şeklini verirler. Merkez atoma bağlı atomların sayısı ile bağ yapmamış elektron çiftlerinin sayısının toplamı sterik numarayı verir.
VSEPR teorisi genellikle, moleküllerin şeklinin bağ yapmaya uygun orbitallerle belirlendiği valens bağ teorisiyle karşılaştırılır. Valens bağ teorisi sigma ve pi bağlarının nasıl oluştuğunu açıklar. Molekül orbital teorisi ise atomların ve elektronların moleküllerde ve çok atomlu iyonlarda nasıl yerleştiklerini anlamaya çalışır. VSEPR teorisi çok fazla nicel özellik gösteremediği için uzun süredir eleştirilmekte ve her ne kadar yapısal olarak doğru olsa da "ham" olarak kabul edilir. Ancak VSEPR teorisi baz alınarak moleküler mekanik kuvvet alanları belirlenmiştir.

Tarihi

Moleküler geometri ve değerlik elektron sayıları arasındaki ilişki ilk defa Nevil Sidgwick ve Herbert Powell tarafından Oxford Üniversitesi'ndeki bir derste telaffuz edilmiştir.

Açıklaması

VSEPR kuralları temel hatlarıyla değerlik elektron çiftlerinin bir veya birkaç merkezi atom etrafında nasıl yerleştiklerini tahmin eder. Bu atomların geometrisi bütün molekülün şeklini belirler.
Bağ yapmamış değerlik elektron çiftlerinin sayısı moleküllerin Lewis modellerini bütün değerlik elektron çiftlerini gösterdikten sonra bağları da gösterecek şekilde çizerek belirlenir. Birden fazla şekil moleküllerin rezonans yapılarını temsil edebilir. VSEPR teorisinde çift veya üçlü bağlar tek bağmış gibi kabul edilerek değerlendirme yapılır.
Elektron çiftleri bir kürenin yüzeyinde ve bir merkez atomun çevresinde yerleşmiş gibi düşünülür. Nihayi yerleşimlerinde aralarındaki elektrostatik itme kuvvetini en aza indirecek ve mesafeyi de en uzak yapacak şekilde bulunurlar. Bu nedenle elektron çiftleri molekülün son geometrisini belirler.
Örneğin, eğer iki elektron çifti bir merkez atomu çevreliyorsa bu elektron çiftleri arasındaki kuvvetin en aza inmesi için elektronlar en uzak mesafede yer alırlar ve ortaya çıkan şekilde elektron çiftleri hayali kürenin iki zıt kutbunda bulunur. Bu şekle doğrusal denir. Eğer üç elektron çifti varsa şekil üçgen düzlem olur ve elektron çiftleri arasındaki açı 120 derecedir. Dört elektron çifti olduğundaysa ortaya çıkan şekil tetrahedraldir.
Molekülün geometrisi bağ yapan ve bağ yapmayan elektron çiftleri incelenerek daha detaylı hale getirilir.

AXE metodu

"AXE metodu" VSEPR teorisinin uygulanmasında elektron çiftlerinin sayılmasını kolaylaştıran bir yöntemdir. A merkez atomu temsil eder ve her zaman 1 alt karakteriyle gösterilir. X merkez atom ile diğer atomlar arasındaki sigma bağlarını temsil eder. Çift veya üçlü bağlar da tek bağmış gibi kabul edilir. E merkez atomu çevreleyen bağ yapmamış elektron çiftlerini temsil eder. X ve E rakamlarının toplamı sterik numara olarak bilinir.
VSEPR teorisi sterik numara ve X' ve E'nin dağılımına göre aşağıdaki tablodaki gibi şekil tahminleri yapar.


Molekül Tipi Şekil Elektron yerleşimi† Geometri‡ Örnekler
AX2E0 Linear BeCl2, HgCl2, CO2
AX2E1 Bent NO2-, SO2, O3, CCl2
AX2E2 Bent H2O, OF2
AX2E3 Linear XeF2, I3-, XeCl2
AX3E0 Üçgen düzlem BF3, CO32-, NO3-, SO3
AX3E1 Üçgen piramit NH3, PCl3
AX3E2 T-şekilli ClF3, BrF3
AX4E0 Tetrahedral CH4, PO43-, SO42-, ClO4-, TiCl4, XeO4
AX4E1 Tahterevalli SF4
AX4E2 Kare düzlem XeF4
AX5E0 Üçgen çift piramit PCl5
AX5E1 Kare piramit ClF5, BrF5, XeOF4
AX5E2 Beşgen düzlem XeF5-
AX6E0 Oktahedral SF6, WCl6
AX6E1 Beşgen piramitl XeOF5-, IOF52-[1]
AX7E0 Beşgen çift piramit IF7
† Bağ yağmamış elektron çiftleri açık sarıyla gösterilmiştir
‡ Gözlenen geometri (bağ yapmayan elektronlar gösterilmeden)

Kaynakça

  1. ↑ Baran, Enrique J (31 Aralık 1999). "Mean amplitudes of vibration of the pentagonal pyramidal XeOF5− and IOF52− anions". Journal of Fluorine Chemistry 101 (1): 61–63. DOI:10.1016/S0022-1139(99)00194-3.
This article is issued from Vikipedi - version of the 2/22/2016. The text is available under the Creative Commons Attribution/Share Alike but additional terms may apply for the media files.