Différence entre la géométrie électronique et la géométrie moléculaire

La chimie est l'étude de la matière et il traite des nombreuses façons dont une sorte de matière peut être transformée en d'autres types. On sait que toute la matière est faite d'un ou plusieurs d'une centaine de types d'atomes différents. Tous les atomes sont composés de trois particules fondamentales - protons, électrons et neutrons. Une molécule se compose d'un groupe de deux atomes ou plus maintenus ensemble dans un schéma géométrique définitif. Lorsque deux atomes ou plus sont fortement maintenus ensemble pour former une molécule, il existe des liaisons chimiques entre chaque atome et ses voisins proches. La forme d'une molécule transmet une multitude d'informations et la première étape pour comprendre la chimie d'une molécule est de connaître sa géométrie.

La géométrie moléculaire se réfère simplement à la disposition tridimensionnelle des atomes qui constituent une molécule. Le terme structure est plutôt utilisé dans un sens pour indiquer simplement la connectivité des atomes. La forme d'une molécule est déterminée en termes de distances entre les noyaux atomiques qui sont liés ensemble. La géométrie des molécules est déterminée par la théorie de la répulsion d'électrons de la valence - coquille d'électrons (VESPR) - un modèle utilisé pour déterminer la forme générale d'une molécule basée sur le nombre de paires d'électrons autour d'un atome central. La géométrie d'une molécule est donnée soit sous la géométrie électronique, soit la géométrie moléculaire.

Qu'est-ce que la géométrie électronique?

Le terme géométrie électronique fait référence au nom de la géométrie de la paire d'électrons / groupes / domaines sur l'atome central, qu'ils se lient des électrons ou des électrons non liés. Les paires d'électrons sont définies comme des électrons en paires ou en liaisons, des paires solitaires ou parfois un seul électron non apparié. Parce que les électrons sont toujours en mouvement constant et que leurs chemins ne peuvent pas être définis avec précision, la disposition des électrons dans une molécule est décrite en termes de distribution de densité d'électrons. Prenons un exemple de méthane, dont la formule chimique est ch₄. Ici, l'atome central est du carbone avec 4 électrons de valence et 4 électrons à partager d'hydrogène avec 1 carbone pour former 4 liaisons covalentes. Cela signifie qu'il y a un total de 8 électrons autour du carbone et il n'y a pas de liaisons uniques, donc le nombre de paires solitaires ici est 0. Ça suggère ch₄ est la géométrie tétraédrique.

Qu'est-ce que la géométrie moléculaire?

La géométrie moléculaire est utilisée pour déterminer la forme d'une molécule. Il se réfère simplement à la disposition ou à la structure des atomes en trois dimensions dans une molécule. Comprendre la géométrie moléculaire d'un composé aide à déterminer la réactivité, la polarité, la couleur, la phase de matière et le magnétisme. La géométrie d'une molécule est généralement décrite en termes de longueurs de liaison, d'angles de liaison et d'angles de torsion. Pour les petites molécules, la formule moléculaire et un tableau des longueurs et des angles de liaison standard peuvent être tout ce qui est nécessaire pour déterminer la géométrie de la molécule. Contrairement à la géométrie des électrons, il est prédit en considérant uniquement les paires d'électrons. Prenons un exemple d'eau (H₂O). Ici, l'oxygène (O) est l'atome central avec 6 électrons de valence afin qu'il nécessite 2 électrons supplémentaires de 2 atomes d'hydrogène pour compléter son octet. Il y a donc 4 groupes d'électrons disposés en forme tétraédrique. Il y a aussi 2 paires de liaisons simples, donc la forme résultante est pliée.

Différence entre la géométrie électronique et la géométrie moléculaire

Terminologie pour la géométrie électronique et la géométrie moléculaire

 Le terme géométrie électronique fait référence au nom de la géométrie de la paire d'électrons / groupes / domaines sur l'atome central, qu'ils se lient des électrons ou des électrons non liés. Il aide à comprendre comment différents groupes d'électrons sont disposés dans une molécule. La géométrie moléculaire, en revanche, détermine la forme d'une molécule et c'est la structure tridimensionnelle des atomes dans une molécule. Il aide à comprendre tout l'atome et son arrangement.

Géométrie

La géométrie d'une molécule est déterminée sur la base des paires d'électrons de liaison mais pas le nombre de paires d'électrons. C'est la forme tridimensionnelle qu'une molécule occupe dans l'espace. La géométrie moléculaire est également définie comme les positions des noyaux atomiques dans une molécule. La géométrie électronique d'une molécule, en revanche, est déterminée sur la base des paires d'électrons de liaison et des paires d'électrons solitaires. La géométrie électronique peut être déterminée en utilisant la théorie VESPR.

Exemples de géométrie électronique et de géométrie moléculaire

L'un des nombreux exemples de géométrie d'électrons tétraédriques est l'ammoniac (NH₃). L'atome central ici est n et quatre paires d'électrons sont distribuées sous la forme d'un tétraèdre avec une seule paire d'électrons solitaires. Ainsi, la géométrie électronique de NH3 est tétraédrique. Cependant, sa géométrie moléculaire est pyramidale trigonale car les angles de liaison sont à 107 degrés car les atomes d'hydrogène sont repoussés par la seule paire d'électrons autour de l'azote. De même, la géométrie moléculaire de l'eau (H₂O) est plié car il y a 2 paires de liaisons uniques.

Géométrie électronique VS. Géométrie moléculaire: tableau de comparaison

Résumé de la géométrie électronique vs. Géométrie moléculaire

La géométrie électronique et la géométrie moléculaire suivent le modèle de répulsion d'électrons de valence (VESPR) pour déterminer la forme générale d'une molécule basée sur le nombre de paires d'électrons autour d'un atome central. Cependant, la géométrie moléculaire est déterminée uniquement sur la base de paires d'électrons de liaison, et non le nombre de paires d'électrons, tandis que la géométrie électronique est déterminée sur la base des paires d'électrons de liaison et des paires d'électrons solitaires. Lorsqu'aucune paire d'électrons solitaire n'est présente dans une molécule, la géométrie des électrons est la même que la forme moléculaire. Comme nous l'avons dit, la forme d'une molécule en dit long et la première étape pour comprendre la chimie d'une molécule est de déterminer sa géométrie.