분자 기하학 예측

전자쌍 기하학 결정을 위한 VSEPR 이론

다음 절차에서는 VSEPR 이론을 사용하여 전자쌍 기하학과 분자 구조를 결정합니다.

1. 분자나 다원자 이온의 루이스 구조를 쓰세요.
2. 중심 원자 주변의 전자 그룹(고립전자쌍과 결합)의 수를 셉니다. 단일, 이중 또는 삼중 결합은 전자 밀도의 한 영역으로 간주됩니다.
3. 선형, 삼각 평면, 사면체, 삼각 쌍뿔 또는 팔면체(Figure 1의 첫 번째 열에 설명된 대로) 등 전자 그룹 수를 기준으로 전자쌍 형상을 식별합니다.
4. 분자 구조를 결정하려면 고립쌍의 수를 사용하세요. 고립 쌍과 화학 결합의 배열이 두 개 이상 가능하다면, 고립 쌍은 단일 결합보다 더 많은 공간을 차지하는 다중 결합보다 더 많은 공간을 차지한다는 점을 기억하고 반발력을 최소화하는 배열을 선택하세요. 삼각 쌍각뿔 배열에서는 모든 고립 쌍이 적도 위치에 있을 때 반발력이 최소화됩니다. 두 개의 고립 전자쌍이 있는 팔면체 배열에서는 고립 전자쌍이 중심 원자의 반대편에 있을 때 반발력이 최소화됩니다.

분자 구조는 고립전자쌍이 없을 때 전자쌍의 기하학적 구조와 동일합니다. 특정 개수의 전자쌍에 대해 하나 이상의 고립 전자쌍에 대한 분자 구조는 해당 전자쌍 기하학적 구조의 수정을 기반으로 결정됩니다.

VSEPR 이론을 이용한 분자 구조 예측

다음 예는 VSEPR 이론을 사용하여 분자 구조를 예측하는 방법을 보여줍니다.

CO_2와 BCl_3의 전자쌍 기하학과 분자 구조를 결정하는 방법을 살펴보겠습니다.

CO_2의 루이스 구조는 다음과 같습니다.

이는 탄소 원자 주변에 두 개의 이중 결합이 있음을 보여줍니다. 각 이중 결합은 하나의 전자 그룹으로 간주되며 탄소 원자에는 고립 전자쌍이 없습니다. VSEPR 이론을 사용하여 우리는 두 전자 그룹이 180°의 결합각으로 중심 원자의 반대쪽에 배열된다는 것을 예측합니다. 전자쌍 기하학과 분자 구조는 동일하며 CO_2 분자는 선형입니다.

TeCl_4 분자의 전자쌍 기하학과 분자 구조를 예측하기 위한 첫 번째 단계는 TeCl_4의 루이스 구조를 작성하는 것입니다. 이는 Te 원자 주변에 5개의 전자 그룹(하나의 고립 전자쌍과 4개의 결합 쌍)을 나타냅니다.

이 5개의 전자 그룹이 삼각 쌍뿔 전자쌍 기하학을 채택할 것으로 기대합니다. 고립 쌍의 반발을 최소화하기 위해 고립 쌍은 적도 위치 중 하나를 차지합니다. 분자구조는 시소구조입니다다.

이 문서는 에서 발췌되었습니다 Openstax, Chemistry 2e, Section 7.6: Molecular Structure and Polarity.