VSEPR ဂျီသြမေတြီနှင့် မော်လီကျူးပိုလာဖြစ်မှု

ဗဟိုအက်တမ်ပတ်ဝန်းကျင်ရှိ အီလက်ထရွန်ဒိုမိန်းများကို ရေတွက်ခြင်း

VSEPR သည် မှန်ကန်သော လူးဝစ်ဖွဲ့စည်းပုံမှ စတင်သည်။ ဗဟိုအက်တမ်ပတ်ဝန်းကျင်တွင် အီလက်ထရွန်ဒိုမိန်းများကို ရေတွက်ပါ- အထီးကျန်အတွဲတစ်ခုစီသည် ဒိုမိန်းတစ်ခုဖြစ်ပြီး အခြားအက်တမ်သို့ နှောင်ကြိုးတစ်ခုစီသည် တစ်ထပ်၊ နှစ်ထပ် သို့မဟုတ် သုံးထပ်ဖြစ်စေ ဒိုမိန်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ စုစုပေါင်းကို စတီရစ်ကိန်းဟု မကြာခဏ ခေါ်သည်။ နှစ်ထပ်နှောင်ကြိုးသည် အက်တမ်နှစ်ခုကြား အာကာသတူညီသော ဒေသကို အီလက်ထရွန်များ သိမ်းပိုက်သောကြောင့် တစ်ကြိမ်သာ ရေတွက်သည်။

စတီရစ်ကိန်းသည် ဒိုမိန်းများကို အဝေးဆုံးထားသော စီစဉ်မှုဖြစ်သည့် အီလက်ထရွန်ဒိုမိန်းဂျီသြမေတြီကို သတ်မှတ်သည်။ ဒိုမိန်းနှစ်ခုသည် မျဉ်းဖြောင့် (180°)၊ သုံးခုသည် သုံးထောင့်ပြားချပ် (120°)၊ လေးခုသည် လေးမျက်နှာပုံ (109.5°)၊ ငါးခုသည် သုံးထောင့်နှစ်ထပ်ပိရမစ် (90° နှင့် 120°) နှင့် ခြောက်ခုသည် ရှစ်မျက်နှာပုံ (90°) ဖြစ်သည်။

အတိုကောက်အညွှန်းတစ်ခုက ရေတွက်မှုကို မှတ်သားထားသည်။ AXₘEₙ သင်္ကေတတွင် A သည် ဗဟိုအက်တမ်၊ m သည် နှောင်ကြိုးချိတ်ထားသော အက်တမ် X အရေအတွက်၊ n သည် ဗဟိုအက်တမ်ပေါ်ရှိ အထီးကျန်အတွဲ E အရေအတွက်ဖြစ်သည်။ ရေသည် AX₂E₂ ဖြစ်သည်- နှောင်ကြိုးချိတ်ထားသော အက်တမ်နှစ်ခုနှင့် အထီးကျန်အတွဲနှစ်ခု၊ စတီရစ်ကိန်း 4။

အီလက်ထရွန်ဒိုမိန်းဂျီသြမေတြီနှင့် မော်လီကျူးပုံသဏ္ဌာန်

အထီးကျန်အတွဲများသည် နေရာယူသော်လည်း အက်တမ်များ မဟုတ်သောကြောင့် မော်လီကျူးပုံသဏ္ဌာန် အမည်တွင် မမြင်ရပါ။ မော်လီကျူးဂျီသြမေတြီသည် အက်တမ်များ ရှိရာနေရာကိုသာ ဖော်ပြသည်။ ဗဟိုအက်တမ်ပေါ်တွင် အထီးကျန်အတွဲမရှိလျှင် ဂျီသြမေတြီနှစ်ခုသည် တူညီပြီး အထီးကျန်အတွဲရှိလျှင် ကွဲပြားသည်။

သုံးထောင့်နှစ်ထပ်ပိရမစ်တွင် နေရာများ မညီမျှပါ- အီကွေတာနေရာသုံးခုသည် 120° ခြားပြီး ဝင်ရိုးနေရာနှစ်ခုသည် အီကွေတာမှ 90° ရှိသည်။ အထီးကျန်အတွဲများသည် အီကွေတာနေရာများသို့ အရင်သွားသည်၊ အကြောင်းမှာ အီကွေတာနေရာတွင် 90° ရှိ အိမ်နီးချင်းနှစ်ခုသာရှိပြီး ဝင်ရိုးနေရာတွင် သုံးခုရှိသောကြောင့်ဖြစ်သည်။

• စတီရစ်ကိန်း 3- AX₃ သုံးထောင့်ပြားချပ်; AX₂E ကွေး၊ ထောင့် 120° အောက်။
• စတီရစ်ကိန်း 4- AX₄ လေးမျက်နှာပုံ; AX₃E သုံးထောင့်ပိရမစ်; AX₂E₂ ကွေး၊ ထောင့်များ 109.5° အောက်။
• စတီရစ်ကိန်း 5- AX₅ သုံးထောင့်နှစ်ထပ်ပိရမစ်; AX₄E ဘီးစောင်းပုံ; AX₃E₂ T ပုံ; AX₂E₃ မျဉ်းဖြောင့်။
• စတီရစ်ကိန်း 6- AX₆ ရှစ်မျက်နှာပုံ; AX₅E လေးထောင့်ပိရမစ်; AX₄E₂ လေးထောင့်ပြားချပ်။

အထီးကျန်အတွဲများက နှောင်ကြိုးထောင့်များကို အဘယ်ကြောင့် ကျုံ့စေသနည်း

အထီးကျန်အတွဲတစ်ခုကို နျူကလိယတစ်ခုတည်းက ကိုင်ထားသောကြောင့် ၎င်း၏ အီလက်ထရွန်သိပ်သည်းဆသည် နှောင်ကြိုးအတွဲထက် ဗဟိုအက်တမ်အနီးတွင် ပိုကျယ်ကျယ်ပျံ့နှံ့သည်။ ထို့ကြောင့် ပြန်ကန်မှုများသည် အထီးကျန်အတွဲ–အထီးကျန်အတွဲ > အထီးကျန်အတွဲ–နှောင်ကြိုးအတွဲ > နှောင်ကြိုးအတွဲ–နှောင်ကြိုးအတွဲ အစီအစဉ်ကို လိုက်နာပြီး ထပ်ထည့်သော အထီးကျန်အတွဲတစ်ခုစီက ကျန်နှောင်ကြိုးများကို ပိုနီးကပ်စွာ ညှစ်ပေးသည်။

လေးမျက်နှာပုံ မိသားစုက ပြောင်းလဲမှုပုံစံကို ပြသသည်။ အထီးကျန်အတွဲမပါသော မီသိန်း CH₄ တွင် H–C–H ထောင့်များ 109.5° ရှိသည်။ အထီးကျန်အတွဲတစ်ခုပါသော အမိုးနီးယား NH₃ တွင် H–N–H ထောင့်များ အနည်းငယ်ပိုသေးသည်။ အထီးကျန်အတွဲနှစ်ခုပါသော ရေတွင် H–O–H ထောင့် 104.5° ရှိပြီး OpenStax Chemistry 2e တွင် ပေးထားသော တန်ဖိုးဖြစ်သည်။ နှစ်ထပ်နှောင်ကြိုးသည် တစ်ထပ်နှောင်ကြိုးထက် အီလက်ထရွန်သိပ်သည်းဆ ပိုကိုင်ထားသောကြောင့် ထပ်နှောင်ကြိုးများကလည်း ဆင်တူသော ပိုသေးသည့် သက်ရောက်မှုရှိသည်။

VSEPR သည် ဤသွေဖည်မှုများ၏ ဦးတည်ချက်ကို ယုံကြည်စိတ်ချစွာ ခန့်မှန်းသော်လည်း တိကျသော အရွယ်အစားကို မခန့်မှန်းနိုင်ပါ။ အထီးကျန်အတွဲများပါသော မော်လီကျူးတစ်ခုရှိ ထောင့်ကို မေးခွန်းတစ်ခုက မေးလျှင် တိုင်းတာထားသောဒေတာ မရှိမချင်း စံပြတန်ဖိုးထက် "အနည်းငယ်နည်းသည်" ဟု ဖြေပါ။

နမူနာတွက်ချက်မှုများ- ကလိုရင်းထရိုင်ဖလိုရိုက်နှင့် ဇီနွန်တက်ထရာဖလိုရိုက်

ကလိုရင်းထရိုင်ဖလိုရိုက် ClF₃။ ဗဲလင့်စ်အီလက်ထရွန်များ- 7 + 3(7) = 28။ Cl–F တစ်ထပ်နှောင်ကြိုးသုံးခုက အီလက်ထရွန် 6 ခုသုံးပြီး ဖလိုရင်းအော်ကတက်သုံးခုကို ဖြည့်ရာတွင် 3 × 6 = 18 သုံးကာ စုစုပေါင်း 24 ဖြစ်သည်။ ကျန် အီလက်ထရွန် 4 ခုသည် ကလိုရင်းပေါ်တွင် အထီးကျန်အတွဲနှစ်ခုအဖြစ် ရောက်သည်။ ကလိုရင်းတွင် နှောင်ကြိုးသုံးခုနှင့် အထီးကျန်အတွဲနှစ်ခုရှိသောကြောင့် ၎င်းသည် AX₃E₂ ဖြစ်ပြီး စတီရစ်ကိန်း 5 နှင့် သုံးထောင့်နှစ်ထပ်ပိရမစ် အီလက်ထရွန်ဒိုမိန်းဂျီသြမေတြီ ရှိသည်။

အထီးကျန်အတွဲနှစ်ခုစလုံး အီကွေတာနေရာများကို ယူသည်။ ၎င်းက အီကွေတာပြင်ညီတွင် ဖလိုရင်းတစ်ခုနှင့် ဝင်ရိုးနေရာများတွင် နှစ်ခု ကျန်စေသောကြောင့် အက်တမ်များသည် T ပုံသဏ္ဌာန်ဖြစ်သည်။ အထီးကျန်အတွဲများက ဝင်ရိုးဖလိုရင်းများကို အီကွေတာဖလိုရင်းဘက်သို့ တွန်းသောကြောင့် F–Cl–F ထောင့်များသည် 90° ထက် အနည်းငယ်နည်းသည်။ Cl–F နှောင်ကြိုးဒိုင်ပိုလ်သုံးခုသည် T ပုံသဏ္ဌာန်တွင် ပယ်ဖျက်မခံရသောကြောင့် ClF₃ သည် ပိုလာဖြစ်သည်။

ဇီနွန်တက်ထရာဖလိုရိုက် XeF₄။ ဗဲလင့်စ်အီလက်ထရွန်များ- 8 + 4(7) = 36။ Xe–F နှောင်ကြိုးလေးခုက အီလက်ထရွန် 8 ခုသုံးပြီး ဖလိုရင်းအထီးကျန်အတွဲများက 4 × 6 = 24 သုံးကာ စုစုပေါင်း 32 ဖြစ်သည်။ ကျန် အီလက်ထရွန် 4 ခုသည် ဇီနွန်ပေါ်ရှိ အထီးကျန်အတွဲနှစ်ခုဖြစ်သည်။ နှောင်ကြိုးလေးခုနှင့် အထီးကျန်အတွဲနှစ်ခုရှိသော ဇီနွန်သည် AX₄E₂၊ စတီရစ်ကိန်း 6၊ ရှစ်မျက်နှာပုံ အီလက်ထရွန်ဒိုမိန်းဂျီသြမေတြီ ဖြစ်သည်။

ရှစ်မျက်နှာပုံတွင် နေရာတိုင်းညီမျှသောကြောင့် ပထမအထီးကျန်အတွဲသည် မည်သည့်နေရာသို့မဆို သွားနိုင်သည်၊ ဒုတိယတစ်ခုသည် အထီးကျန်အတွဲ–အထီးကျန်အတွဲ ပြန်ကန်မှုကို လျှော့ချရန် ၎င်း၏ တိုက်ရိုက်ဆန့်ကျင်ဘက် 180° ကွာသို့ သွားသည်။ ထို့နောက် ဖလိုရင်းလေးခုသည် အိမ်နီးချင်းများနှင့် 90° ဖြင့် ပြင်ညီတစ်ခုတွင် ရှိသည်- လေးထောင့်ပြားချပ်။ Xe–F နှောင်ကြိုးတစ်ခုစီ ပိုလာဖြစ်သော်လည်း ဆန့်ကျင်ဘက်နှောင်ကြိုးများသည် အတိအကျ ဆန့်ကျင်ဘက်သို့ ညွှန်ပြသောကြောင့် ဒိုင်ပိုလ်များ ပယ်ဖျက်ခံရပြီး XeF₄ သည် ပိုလာမဖြစ်ပါ။

နှောင်ကြိုးဒိုင်ပိုလ်များကို ပေါင်း၍ မော်လီကျူးပိုလာဖြစ်မှု ရှာခြင်း

အီလက်ထရွန်ဆွဲအား မတူသော အက်တမ်များအကြား နှောင်ကြိုးတစ်ခုသည် ပိုလာဖြစ်ပြီး အီလက်ထရွန်ဆွဲအားပိုများသော အက်တမ်ပေါ်တွင် တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းအနုတ်အားသွင်း (δ−) ရှိသည်။ နှောင်ကြိုးဒိုင်ပိုလ်တစ်ခုစီတွင် အရွယ်အစားနှင့် ဦးတည်ချက်ရှိသောကြောင့် ဗက်တာတစ်ခုကဲ့သို့ ပြုမူသည်။ မော်လီကျူးဒိုင်ပိုလ်မိုမန့်သည် နှောင်ကြိုးဒိုင်ပိုလ်အားလုံး၏ ဗက်တာပေါင်းလဒ်ဖြစ်ပြီး များသောအားဖြင့် ဒီဘိုင် (1 D ≈ 3.336 × 10⁻³⁰ C·m) ဖြင့် ဖော်ပြသည်။

တူညီသောနှောင်ကြိုးများကို ဗဟိုအက်တမ်ပတ်ဝန်းကျင်တွင် ညီညာစွာ စီစဉ်ထားလျှင် နှောင်ကြိုးဒိုင်ပိုလ်များ ပယ်ဖျက်ခံရသည်။ X အက်တမ်အားလုံး တူညီသောအခါ AX₂ မျဉ်းဖြောင့်၊ AX₃ သုံးထောင့်ပြားချပ်၊ AX₄ လေးမျက်နှာပုံ၊ AX₅ သုံးထောင့်နှစ်ထပ်ပိရမစ်နှင့် AX₆ ရှစ်မျက်နှာပုံ မော်လီကျူးများတွင် ဖြစ်ပေါ်ပြီး အထီးကျန်အတွဲများကို ညီညာစွာ စီစဉ်ထားကာ နှောင်ကြိုးတစ်ခုစီသည် တူညီသောနှောင်ကြိုးနှင့် တိုက်ရိုက်ဆန့်ကျင်ဘက်သို့ ညွှန်ပြသည့် AX₄E₂ လေးထောင့်ပြားချပ်နှင့် AX₂E₃ မျဉ်းဖြောင့်ပုံသဏ္ဌာန်များတွင်လည်း ဖြစ်ပေါ်သည်။ ပုံသဏ္ဌာန်နှင့် အစားထိုးအက်တမ်များ၏ အခြားပေါင်းစပ်မှုများသည် ယေဘုယျအားဖြင့် အသားတင်ဒိုင်ပိုလ်ကို ကျန်ရစ်စေသည်။

နှိုင်းယှဉ်နမူနာ- ဆာလဖာဒိုင်အောက်ဆိုက်နှင့် ဆာလဖာထရိုင်အောက်ဆိုက်။ SO₂ တွင် ဗဲလင့်စ်အီလက်ထရွန် 6 + 2(6) = 18 ခုရှိသည်။ ၎င်း၏ လူးဝစ်ဖွဲ့စည်းပုံက ဆာလဖာပေါ်တွင် နှောင်ကြိုးဒိုမိန်းနှစ်ခုနှင့် အထီးကျန်အတွဲတစ်ခု (AX₂E) ထားသောကြောင့် မော်လီကျူးသည် ကွေးသည်။ S–O ဒိုင်ပိုလ်နှစ်ခုသည် တစ်စိတ်တစ်ပိုင်း တူညီသောဘက်သို့ ညွှန်ပြပြီး ၎င်းတို့၏ပေါင်းလဒ်သည် သုညမဟုတ်သောကြောင့် SO₂ သည် ပိုလာဖြစ်သည်။ SO₃ တွင် ဗဲလင့်စ်အီလက်ထရွန် 6 + 3(6) = 24 ခုနှင့် ဆာလဖာပေါ်တွင် အထီးကျန်အတွဲမပါဘဲ နှောင်ကြိုးဒိုမိန်းသုံးခု (AX₃) ရှိသောကြောင့် သုံးထောင့်ပြားချပ်ဖြစ်သည်။ 120° ခြားသော တူညီသည့်ဒိုင်ပိုလ်သုံးခု၏ ပေါင်းလဒ်သည် သုညဖြစ်ပြီး ၎င်းရှိ နှောင်ကြိုးတိုင်း ပိုလာဖြစ်သော်လည်း SO₃ သည် ပိုလာမဖြစ်ပါ။

ပုံသဏ္ဌာန်နှင့် ပိုလာဖြစ်မှုတွင် အဖြစ်များသော အမှားများ

အမှားအများစုသည် လူးဝစ်ဖွဲ့စည်းပုံကို ကျော်ခြင်း သို့မဟုတ် စာမျက်နှာပေါ်ရှိ ပြားချပ်ရေးပုံကို အမှန်တကယ်ပုံသဏ္ဌာန်ကဲ့သို့ ဖတ်ခြင်းမှ လာသည်။ အမြန်လုပ်ထုံးလုပ်နည်းတစ်ခုက ၎င်းတို့ကို ဖမ်းမိသည်- လူးဝစ်ဖွဲ့စည်းပုံကို ရေးဆွဲပါ၊ ဗဟိုအက်တမ်ပေါ်ရှိ ဒိုမိန်းများကို ရေတွက်ပါ၊ အီလက်ထရွန်ဒိုမိန်းဂျီသြမေတြီကို အမည်ပေးပါ၊ မော်လီကျူးပုံသဏ္ဌာန်ကို အမည်ပေးရန် အထီးကျန်အတွဲများကို ဖယ်ရှားပါ၊ ထို့နောက် နှောင်ကြိုးဒိုင်ပိုလ်များကို သုံးဖက်မြင်ဖြင့် ပေါင်းပါ။

ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာပုံစံ သို့မဟုတ် ဂရုတစိုက် ဆွဲထားသော ပိုင်းနှင့်မျဉ်းပြတ်ပုံက နောက်ဆုံးအဆင့်တွင် ကူညီသည်။ နှောင်ကြိုးဒိုင်ပိုလ်တစ်ခုတွင် ဆန့်ကျင်ဘက်သို့ ညွှန်ပြသော အဖော်မရှိအောင် မော်လီကျူးကို လှည့်နိုင်လျှင် မော်လီကျူးသည် ပိုလာဖြစ်သည်။ နှောင်ကြိုးတိုင်းကို ဆန့်ကျင်ဘက်ဘက်ရှိ တူညီသောနှောင်ကြိုးဖြင့် သို့မဟုတ် 120° ရှိ နှောင်ကြိုးသုံးခုကဲ့သို့ ညီညာသော အစုဖြင့် တွဲထားလျှင် ပိုလာမဖြစ်ပါ။

• မေးခွန်းက မော်လီကျူးပုံသဏ္ဌာန်ကို မေးသည့်အခါ အီလက်ထရွန်ဒိုမိန်းဂျီသြမေတြီကို အမည်ပေးခြင်း။ ရေ၏ ဒိုမိန်းများသည် လေးမျက်နှာပုံဖြစ်ပြီး ပုံသဏ္ဌာန်မှာ ကွေးသည်။
• ဗဟိုအက်တမ်ပေါ်ရှိ အထီးကျန်အတွဲများကို မေ့ခြင်း၊ ၎င်းက NH₃ ကို မှားယွင်း၍ သုံးထောင့်ပြားချပ်မော်လီကျူးဟု သတ်မှတ်စေသည်။
• နှစ်ထပ် သို့မဟုတ် သုံးထပ်နှောင်ကြိုးကို ဒိုမိန်းနှစ်ခု သို့မဟုတ် သုံးခုအဖြစ် ရေတွက်ခြင်း။
• နှောင်ကြိုးများ ပိုလာဖြစ်သောကြောင့် မော်လီကျူးသည် ပိုလာဖြစ်သည်ဟု ဒိုင်ပိုလ်များ ပယ်ဖျက်ခံရခြင်း ရှိမရှိ မစစ်ဘဲ ကောက်ချက်ချခြင်း။
• ပြားချပ်ရေးပုံမှ အချိုးညီမှုကို ဆုံးဖြတ်ခြင်း။ CH₂Cl₂ သည် စာရွက်ပေါ်တွင် အချိုးညီသလိုကြည့်ရသော်လည်း နှောင်ကြိုးအမျိုးအစားနှစ်မျိုးပါ လေးမျက်နှာပုံဖြစ်သောကြောင့် ပိုလာဖြစ်သည်။
• သုံးထောင့်နှစ်ထပ်ပိရမစ်၏ ဝင်ရိုးနေရာများတွင် အထီးကျန်အတွဲများ ထားခြင်း၊ ၎င်းက SF₄, ClF₃ နှင့် XeF₂ အတွက် မှားယွင်းသော ပုံသဏ္ဌာန်ကို ပေးသည်။