ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเรขาคณิตของโมเลกุลและเรขาคณิตของอิเล็กตรอนคือเรขาคณิตของโมเลกุลถูกกำหนดโดยพันธะโควาเลนต์ของโมเลกุล ในขณะที่เรขาคณิตของอิเล็กตรอนถูกกำหนดโดยคู่อิเล็กตรอนที่อยู่รอบอะตอมกลางของโมเลกุล
เรขาคณิตโมเลกุลและเรขาคณิตของอิเล็กตรอนเป็นคำศัพท์ที่สำคัญในวิชาเคมีทั่วไปและเป็นพื้นฐานสำหรับการกำหนดคุณสมบัติของสารประกอบทางเคมี
เรขาคณิตโมเลกุลคืออะไร
เรขาคณิตโมเลกุลเป็นโครงสร้างโมเลกุลของสารประกอบที่กำหนดในการจัดเรียงอะตอม 3 มิติ กล่าวอีกนัยหนึ่งก็คือ การจัดเรียงโครงสร้าง 3 มิติของอะตอมในโมเลกุลหนึ่งๆการศึกษาและระบุการจัดเรียงอะตอมในเชิงพื้นที่สามารถช่วยเรากำหนดขั้วของสารประกอบ การเกิดปฏิกิริยา เฟสของสสาร สี สนามแม่เหล็ก และกิจกรรมทางชีวภาพ
เรขาคณิตโมเลกุลแสดงรูปร่างของโมเลกุล พันธะ ความยาว มุมพันธะ มุมบิด และพารามิเตอร์ทางเรขาคณิตอื่นๆ ที่สามารถกำหนดตำแหน่งของแต่ละอะตอมได้ โดยปกติมุมพันธะระหว่างอะตอมจะขึ้นอยู่กับส่วนที่เหลือของโมเลกุลเพียงเล็กน้อยเท่านั้น
รูปที่ 01: โมเลกุลของน้ำ
มีหลายวิธีในการกำหนดเรขาคณิตของโมเลกุล รวมถึงวิธีสเปกโตรสโกปี เช่น วิธีเลี้ยวเบน, IR, ไมโครเวฟ และรามันสเปกโทรสโกปี วิธีการเหล่านี้สามารถให้รายละเอียดเกี่ยวกับเรขาคณิตของโมเลกุลโดยใช้การดูดกลืนแสงแบบสั่นสะเทือนและแบบหมุนซึ่งตรวจพบโดยเทคนิคสเปกโตรสโกปียิ่งกว่านั้น เราสามารถหาเรขาคณิตของโมเลกุลของของแข็งผลึกโดยใช้ผลึกเอ็กซ์เรย์ การเลี้ยวเบนของนิวตรอน และการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอน การกำหนดนี้ขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างนิวเคลียสและความเข้มข้นของความหนาแน่นของอิเล็กตรอน นอกจากนี้ ตำแหน่งของอะตอมในโมเลกุลสามารถกำหนดได้โดยธรรมชาติของพันธะเคมีที่เชื่อมต่อกับอะตอมข้างเคียง
เรขาคณิตอิเล็กตรอนคืออะไร
เรขาคณิตของอิเล็กตรอนคือการจัดเรียงอิเล็กตรอนคู่รอบอะตอมกลาง กล่าวอีกนัยหนึ่ง เรขาคณิตของอิเล็กตรอนเป็นโครงสร้าง 3 มิติของคู่อิเล็กตรอน (คู่อิเล็กตรอนที่มีพันธะหรือไม่ผูกมัด) รอบอะตอมกลาง โดยปกติแล้ว คู่อิเล็กตรอนเดี่ยวหรือคู่อิเล็กตรอนที่ไม่ผูกมัดคือคู่ของอิเล็กตรอนวาเลนซ์ที่ไม่ได้ใช้ร่วมกันระหว่างอะตอมในพันธะโควาเลนต์ คู่อิเล็กตรอนพันธะสามารถอธิบายได้ว่าเป็นคู่ของอิเล็กตรอนที่มีส่วนร่วมในพันธะเคมี
เนื่องจากอิเล็กตรอนมีประจุเป็นลบ คู่อิเล็กตรอนรอบ ๆ อะตอมกลางจึงถูกผลักออกจากกัน ทำให้คู่อิเล็กตรอนเหล่านี้จัดเรียงรอบอะตอมเฉพาะในลักษณะที่แรงผลักที่พวกมันเผชิญอยู่น้อยที่สุด ดังนั้นมุมพันธะจึงลดลงเล็กน้อยตามลำดับ
รูปที่ 02: อิเลคตรอนจับคู่รอบอะตอมของคาร์บอนในโมเลกุลมีเทน
นอกจากนี้ หากคู่อิเล็กตรอนรอบ ๆ อะตอมเป็นคู่อิเล็กตรอนพันธะ เรขาคณิตของโมเลกุลและเรขาคณิตของอิเล็กตรอนรอบ ๆ อะตอมก็จะเหมือนกัน ตัวอย่างเช่น โมเลกุลมีเธนมีสี่พันธะรอบอะตอมของคาร์บอนตรงกลาง และอิเล็กตรอนทั้งหมดที่อยู่รอบ ๆ มันคืออิเล็กตรอนพันธะ ดังนั้นเรขาคณิตของโมเลกุลและเรขาคณิตของอิเล็กตรอนของโมเลกุลนี้จึงเป็นทรงสี่เหลี่ยมจตุรัส
เรขาคณิตโมเลกุลและเรขาคณิตอิเล็กตรอนต่างกันอย่างไร
เรขาคณิตโมเลกุลและเรขาคณิตของอิเล็กตรอนเป็นคำศัพท์ที่สำคัญในหลักการทางเคมีพื้นฐานและพิจารณาคุณสมบัติทางเคมีของโมเลกุลเรขาคณิตโมเลกุลเป็นโครงสร้างโมเลกุลของสารประกอบที่กำหนดในการจัดเรียงอะตอมแบบ 3 มิติ ในขณะที่เรขาคณิตของอิเล็กตรอนสามารถกำหนดได้เป็นการจัดเรียงของคู่อิเล็กตรอนรอบอะตอมกลาง ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเรขาคณิตของโมเลกุลและเรขาคณิตของอิเล็กตรอนคือเรขาคณิตของโมเลกุลถูกกำหนดโดยพันธะโควาเลนต์ของโมเลกุล ในขณะที่เรขาคณิตของอิเล็กตรอนถูกกำหนดโดยคู่อิเล็กตรอนที่อยู่รอบอะตอมกลางของโมเลกุล
สรุป – เรขาคณิตโมเลกุลกับเรขาคณิตอิเล็กตรอน
เรขาคณิตโมเลกุลและเรขาคณิตของอิเล็กตรอนกำหนดคุณสมบัติของสารประกอบทางเคมี ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเรขาคณิตของโมเลกุลและเรขาคณิตของอิเล็กตรอนคือเรขาคณิตของโมเลกุลถูกกำหนดโดยพันธะโควาเลนต์ของโมเลกุล ในขณะที่เรขาคณิตของอิเล็กตรอนถูกกำหนดโดยคู่อิเล็กตรอนที่อยู่รอบอะตอมกลางของโมเลกุล