Concept behind VSEPR Molecular geometries Lecture 25: VSEPR Reading: Zumdahl 13.13 Outline Concept behind VSEPR Molecular geometries พันธะเคมี ชุดที่4 อ.ศราวุทธ 5/19/2019

• The Lewis Dot Structure สามารถบอกเราถึงพันธะภายใน VSEPR Background • The Lewis Dot Structure สามารถบอกเราถึงพันธะภายใน โมเลกุล แต่ไม่ได้บอกถึงลักษณะโรงสร้างทาง geometry? ความรู้เดิมที่เราทราบคือลักษณะของอิเล็กตรอนคู่ในโครงสร้างลิวอิสสามารถแบ่งได้เป็นสองลักษณะคือ electron pairs: bonding and lone. Valence Shell Electron Pair Repulsion (VSEPR). 3D structure is determined by minimizing repulsion of electron pairs. พันธะเคมี ชุดที่4 อ.ศราวุทธ 5/19/2019

• ในการพิจารณาแรงผลักระหว่าง bonding และ lone pairs VSEPR Background • ในการพิจารณาแรงผลักระหว่าง bonding และ lone pairs เพื่อให้ได้รูปร่างที่มีแรงผลักกันน้อยที่สุด Example: CH4 Lewis Structure VESPR Structure พันธะเคมี ชุดที่4 อ.ศราวุทธ 5/19/2019

• Example: NH3 (both bonding and lone pairs). VSEPR Background • Example: NH3 (both bonding and lone pairs). Lewis Structure VSEPR Structure พันธะเคมี ชุดที่4 อ.ศราวุทธ 5/19/2019

1. เขียนโคร้งสร้าง Lewis Dot Structure VSEPR Background • จากภาพตัวอย่างดังกล่าว เราจึงมีวิธีในการที่จะบอกรูปร่างของโมเลกุลสารได้ดังนี้ 1. เขียนโคร้งสร้าง Lewis Dot Structure 2. ปรับหรือจัดตำแหน่งของ bonding/lone electron pairs เพื่อให้ได้โครงสร้างที่มีแรงผลักระหว่างอิเล็กตรอนน้อยที่สุด space such that repulsions are minimized. พันธะเคมี ชุดที่4 อ.ศราวุทธ 5/19/2019

• Linear Structures: มุมระหว่างพันธะคือ 180° VSEPR Background • Linear Structures: มุมระหว่างพันธะคือ 180° • Example: BeF2 180° พันธะเคมี ชุดที่4 อ.ศราวุทธ 5/19/2019

• Trigonal Planar Structures: มุมระหว่างพันธะคือ 120° VSEPR Background • Trigonal Planar Structures: มุมระหว่างพันธะคือ 120° • Example: BF3 120° พันธะเคมี ชุดที่4 อ.ศราวุทธ 5/19/2019

• Tetrahedral: Any (and every) HCH มุมระหว่าง พันธะคือ ~109.5° VSEPR Background • Tetrahedral: Any (and every) HCH มุมระหว่าง พันธะคือ ~109.5° • Example: CH4 109.5° พันธะเคมี ชุดที่4 อ.ศราวุทธ 5/19/2019

Takes up more space than a bonding pair. VSEPR Background • Tetrahedral: ทุกพันธะจะทำมุมกัน 109.5° (exactly) ลักษณะและความแตกต่างของความหนาแน่นของ bonding and lone pair electron (implies orbitals).ส่งผลให้มุมต่างไป bonding pair lone pair Takes up more space than a bonding pair. พันธะเคมี ชุดที่4 อ.ศราวุทธ 5/19/2019

• Pyramidal: Bond angles are <109.5°, and structure VSEPR Background • Pyramidal: Bond angles are <109.5°, and structure is nonplanar:ที่มี Lone pair ที่อะตอมกลาง 1คู่ • Example: NH3 107° พันธะเคมี ชุดที่4 อ.ศราวุทธ 5/19/2019

• ตัวอย่างรูปร่างโมเลกุลที่เปลี่ยนไปของ tetrahedral : VSEPR: Tetrahedral • ตัวอย่างรูปร่างโมเลกุลที่เปลี่ยนไปของ tetrahedral : จากรูปร่าง tetrahedral (109.5°) เทียบกับโมเลกุงของน้ำ: พันธะเคมี ชุดที่4 อ.ศราวุทธ 5/19/2019

VSEPR Comparison of CH4, NH3, and H2O Tetrahedral (trigonal) pyramidal bent The molecules are not tetrahedral (only CH4 is); พันธะเคมี ชุดที่4 อ.ศราวุทธ 5/19/2019

VSEPR shape (PCl5) • Trigonal Bipyramidal, 120° in plane, and two orbitals at 90° to plane: • Example, PCl5: 90° 120° พันธะเคมี ชุดที่4 อ.ศราวุทธ 5/19/2019

VSEPR and Octahedral Shape • Octahedral: all angles are 90°: • Example, SCl6: 90° พันธะเคมี ชุดที่4 อ.ศราวุทธ 5/19/2019

• Square Planar versus “See Saw” Advanced VSEPR • Square Planar versus “See Saw” See Saw Square Planar No dipole moment พันธะเคมี ชุดที่4 อ.ศราวุทธ 5/19/2019

• Driving force for last structure was to Advanced VSEPR • Driving force for last structure was to maximize the angular separation of the lone pairs. Lone Pairs need to have more room and be further from other pairs than bonding pairs. พันธะเคมี ชุดที่4 อ.ศราวุทธ 5/19/2019

Advanced VSEPR Applications • VESPR and resonance structures. Must look at VESPR structures for all resonance species to predict molecular properties. พันธะเคมี ชุดที่4 อ.ศราวุทธ 5/19/2019

VSEPR Provide the Lewis dot and VESPR structures for CF2Cl2. Does it have a dipole moment? 32 e- Tetrahedral พันธะเคมี ชุดที่4 อ.ศราวุทธ 5/19/2019

VSEPR and more molecules พันธะเคมี ชุดที่4 อ.ศราวุทธ 5/19/2019

VSEPR and more molecules ในการเขียนสัญลักษณ์ของรูปร่างโมเลกุล ให้ A คือจำนวนอะตอมกลาง ให้ X คือจำนวนกลุ่มอิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะรอบ ให้ E คือจำนวนกลุ่มอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวรอบอะตอมกลาง อะตอมกลาง พันธะเคมี ชุดที่4 อ.ศราวุทธ 5/19/2019

จำนวนกลุมอิเล็กตรอนรอบอะตอมกลาง รูปร่าง/สัญลักษณ์ 2 3 AX2E 4 AX3E AX2E2 พันธะเคมี ชุดที่4 อ.ศราวุทธ 5/19/2019

จำนวนกลุมอิเล็กตรอนรอบอะตอมกลาง รูปร่าง สัญลักษณ์ 5 6 พันธะเคมี ชุดที่4 อ.ศราวุทธ 5/19/2019

VSEPR and more molecules ให้นักเรียนเขียนรูปร่างของโมเลกุลต่อไปนี้ SO2 พันธะเคมี ชุดที่4 อ.ศราวุทธ 5/19/2019

พันธะเคมี ชุดที่4 อ.ศราวุทธ 5/19/2019