Πώς συγκρίνουν τα σχήματα CH4 και NH3 γιατί;
CH4 (μεθάνιο):
* Σχήμα: Τετράεδρος
* Γωνίες δεσμών: Περίπου 109,5 °
* συλλογισμός:
* Ο άνθρακας έχει τέσσερα ηλεκτρόνια σθένους και σχηματίζει τέσσερις μεμονωμένους δεσμούς με τέσσερα άτομα υδρογόνου.
* Τα τέσσερα ζεύγη ηλεκτρονίων γύρω από το κεντρικό άτομο άνθρακα απωθούν μεταξύ τους εξίσου, οδηγώντας σε τετραεδρική γεωμετρία όπου τα άτομα υδρογόνου είναι όσο το δυνατόν πιο μακριά.
NH3 (αμμωνία):
* Σχήμα: Τριγωνικός πυραμιδικός
* Γωνίες δεσμών: Περίπου 107 °
* συλλογισμός:
* Το άζωτο έχει πέντε ηλεκτρόνια σθένους και σχηματίζει τρεις μεμονωμένους δεσμούς με τρία άτομα υδρογόνου.
* Υπάρχει ένα μοναδικό ζεύγος ηλεκτρονίων στο άτομο αζώτου.
* Τα τρία ζεύγη συγκόλλησης και το μοναδικό ζευγάρι απωθείται μεταξύ τους, με αποτέλεσμα ένα τριγωνικό πυραμιδικό σχήμα. Το μοναδικό ζεύγος ασκεί ισχυρότερη απόρριψη από τα ζεύγη συγκόλλησης, συμπιέζοντας ελαφρώς τις γωνίες δεσμού σε λιγότερο από την ιδανική τετραεδρική γωνία.
Βασικές διαφορές και γιατί:
* Lone Pair: Η παρουσία ενός μοναχικού ζεύγους ηλεκτρονίων στο άτομο αζώτου στο NH3 είναι ο πρωταρχικός λόγος για τη διαφορά σχήματος. Αυτό το μοναδικό ζεύγος ασκεί μεγαλύτερη απωθητική δύναμη από τα ζεύγη συγκόλλησης, παραμορφώνοντας το μόριο από ένα τέλειο τετραεδρικό σχήμα.
* Γωνίες δεσμών: Οι γωνίες δεσμού στο NH3 είναι ελαφρώς μικρότερες από την τετραεδρική γωνία λόγω της επιρροής του μοναχικού ζεύγους.
* υβριδοποίηση: Τόσο το CH4 όσο και το NH3 έχουν υβριδισμό SP³, πράγμα που σημαίνει ότι τα τροχιακά του κεντρικού ατόμου συνδυάζονται για να σχηματίσουν τέσσερα υβριδικά τροχιακά που εμπλέκονται στη συγκόλληση.
Περίληψη:
Ενώ και τα δύο CH4 και NH3 έχουν παρόμοιο αριθμό ζευγών ηλεκτρονίων που περιβάλλουν τα κεντρικά άτομα τους, η παρουσία ενός μοναχικού ζεύγους στο NH3 οδηγεί σε διαφορετικό σχήμα και ελαφρώς διαφορετικές γωνίες δεσμού σε σύγκριση με το τέλεια τετραεδρικό σχήμα του CH4.
