电子几何与分子几何的区别
目录:
主要区别 - 电子几何与分子几何
分子的几何形状决定了该分子的反应性、极性和生物活性。分子的几何形状可以表示为电子几何形状或分子几何形状。 VSEPR 理论（价壳电子对排斥理论）可用于确定分子的几何形状。电子几何结构包括分子中存在的孤电子对。分子几何形状可以由特定分子所具有的键数决定。电子几何学和分子几何学的主要区别在于 电子几何是通过获取分子中的孤电子对和键来找到的，而分子几何是仅使用分子中存在的键来找到的.
涵盖的关键领域
1. 什么是电子几何 – 定义、识别、示例 2. 什么是分子几何 – 定义、识别、示例 3. 什么是分子几何 – 说明图 4. 电子几何和分子几何有什么区别 – 主要差异的比较
关键术语：电子几何、孤电子对、分子几何、VSEPR 理论
什么是电子几何
电子几何是通过考虑键电子对和孤电子对预测的分子形状。 VSEPR 理论指出，位于某个原子周围的电子对相互排斥。这些电子对可以是键合电子或非键合电子。
电子几何给出了一个分子的所有键和孤对电子的空间排列。电子几何可以使用 VSEPR 理论获得。
如何确定电子几何
以下是此确定中使用的步骤。
- 预测分子的中心原子。它应该是最具电负性的原子。
- 确定中心原子中的价电子数。
- 确定其他原子捐赠的电子数。
- 计算中心原子周围的总电子数。
- 将该数字除以 2。这给出了存在的电子基团的数量。
- 从上面获得的空间数中减去中心原子周围存在的单键数。这给出了分子中存在的孤电子对数。
- 确定电子几何。
例子
CH的电子几何4
分子的中心原子 = C
C的价电子数 = 4
氢原子提供的电子数 = 4 x (H) = 4 x 1 = 4
C 周围的电子总数 = 4 + 4 = 8
电子组数 = 8 / 2 = 4
存在的单键数 = 4
孤电子对数 = 4 – 4 = 0
因此，电子几何= 四面体
图 1：CH 的电子几何4
氨 (NH3) 的电子几何学
分子的中心原子 = N
N = 5 的价电子数
氢原子提供的电子数 = 3 x (H) = 3 x 1 = 3
N = 5 + 3 = 8 周围的电子总数
电子组数 = 8 / 2 = 4
存在的单键数 = 3
孤电子对数 = 4 – 3 = 1
因此，电子几何= 四面体
图 2：氨的电子几何结构
AlCl3 的电子几何
分子的中心原子 = Al
Al的价电子数 = 3
Cl 原子提供的电子数 = 3 x (Cl) = 3 x 1 = 3
N = 3 + 3 = 6 周围的电子总数
电子组数 = 6 / 2 = 3
存在的单键数 = 3
孤电子对数 = 3 – 3 = 0
因此，电子几何= 三角平面
图 3：AlCl3 的电子几何结构
有时，电子几何和分子几何是相同的。这是因为在没有孤电子对的情况下，在确定几何形状时只考虑键合电子。
什么是分子几何
分子几何是通过仅考虑键电子对预测的分子形状。在这种情况下，不考虑孤电子对。此外，双键和三键被认为是单键。几何形状是基于孤立电子对比键合电子对需要更多空间的事实确定的。例如，如果某个分子由两对键合电子和一个孤对电子组成，则分子几何形状不是线性的。那里的几何形状是“弯曲的或有角度的”，因为孤电子对比两个成键电子对需要更多的空间。
分子几何的例子
H的分子几何2哦
分子的中心原子 = O
O的价电子数 = 6
氢原子提供的电子数 = 2 x (H) = 2 x 1 = 2
N = 6 + 2 = 8 周围的电子总数
电子组数 = 8 / 2 = 4
孤电子对数 = 2
存在的单键数 = 4 – 2 = 2
因此，电子几何=弯曲
图 4：H2O 的分子几何结构
氨的分子几何学 (NH3)
分子的中心原子 = N
N = 5 的价电子数
氢原子提供的电子数 = 3 x (H) = 3 x 1 = 3
N = 5 + 3 = 8 周围的电子总数
电子组数 = 8 / 2 = 4
孤电子对数 = 1
存在的单键数 = 4 – 1 = 3
因此，电子几何= 三角金字塔
图 5：氨分子的球棒结构
氨的电子几何结构是四面体。但氨的分子几何结构是三角金字塔。
分子几何
下图根据存在的电子对的数量显示了分子的一些几何形状。
|
电子对数 |
键合电子对数 |
孤电子对数 |
电子几何 |
分子几何 |
|
2 |
2 |
0 |
线性 |
线性 |
|
3 |
3 |
0 |
三角平面 |
三角平面 |
|
3 |
2 |
1 |
三角平面 |
弯曲 |
|
4 |
4 |
0 |
四面体 |
四面体 |
|
4 |
3 |
1 |
四面体 |
三角金字塔 |
|
4 |
2 |
2 |
四面体 |
弯曲 |
|
5 |
5 |
0 |
三角锥体 |
三角锥体 |
|
5 |
4 |
1 |
三角锥体 |
跷跷板 |
|
5 |
3 |
2 |
三角锥体 |
T形 |
|
5 |
2 |
3 |
三角锥体 |
线性 |
|
6 |
6 |
0 |
八面体 |
八面体 |
图 6：分子的基本几何形状
上表显示了分子的基本几何形状。第一列几何图形显示了电子几何图形。其他列显示了包括第一列在内的分子几何结构。
电子几何与分子几何的区别
定义
电子几何： 电子几何是通过考虑键电子对和孤电子对预测的分子形状。
分子几何： 分子几何是通过仅考虑键电子对预测的分子形状。
孤电子对
电子几何： 寻找电子几何结构时会考虑孤电子对。
分子几何： 寻找分子几何形状时不考虑孤电子对。
电子对数
电子几何： 应计算总电子对数以找到电子几何形状。
分子几何： 应计算成键电子对的数量以找到分子几何形状。
结论
当中心原子上没有孤电子对时，电子几何和分子几何是相同的。但是如果中心原子上有孤对电子，则电子几何结构总是与分子几何结构不同。因此，电子几何形状和分子几何形状之间的差异取决于分子中存在的孤电子对。
参考：
1.“分子几何”。 N.p.，日期不详网。在这里可用。 2017 年 7 月 27 日.2.“VSEPR 理论”。维基百科。维基媒体基金会，2017 年 7 月 24 日。网络。在这里可用。 2017 年 7 月 27 日。
图片提供：
1. “Methane-2D-small”（公共领域）来自 Commons Wikimedia2。 Benjah-bmm27 撰写的“Ammonia-2D-flat” – 通过 Commons Wikimedia3 拥有的作品（公共领域）。 Dailly Anthony 的“AlCl3” – 通过 Commons Wikimedia4 自己的作品（CC BY-SA 3.0）。 Daviewales 撰写的“H2O Lewis Structure PNG” – 自己的作品（CC BY-SA 4.0），来自 Commons Wikimedia5。 Ben Mills 的“Ammonia-3D-balls-A” – 通过 Commons Wikimedia6 拥有的作品（公共领域）。 “VSEPR 几何学”，作者：华盛顿大学圣路易斯分校的 Regina Frey 博士 - 自己的作品，公共领域）通过 Commons Wikimedia
