Différence entre la géométrie électronique et la géométrie moléculaire

La chimie est l'étude de la matière et traite des nombreuses façons dont un type de matière peut être transformé en un autre type. On sait que toute la matière est composée d'au moins une centaine d'atomes différents. Tous les atomes sont composés de trois particules fondamentales: les protons, les électrons et les neutrons. Une molécule consiste en un groupe de deux ou plusieurs atomes maintenus ensemble selon un motif géométrique défini. Lorsque deux atomes ou plus sont fortement liés pour former une molécule, il existe des liaisons chimiques entre chaque atome et ses voisins proches. La forme d’une molécule véhicule une mine d’informations et la première étape pour comprendre la chimie d’une molécule est de connaître sa géométrie..

La géométrie moléculaire fait simplement référence 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 fonction des distances entre les noyaux des atomes liés entre eux. La géométrie des molécules est déterminée par la théorie de la répulsion de paires d'électrons de Valence-Shell (VESPR) - un modèle utilisé pour déterminer la forme générale d'une molécule en fonction du nombre de paires d'électrons autour d'un atome central. La géométrie d'une molécule est donnée soit par la géométrie électronique, soit par la géométrie moléculaire.

Qu'est-ce que la géométrie électronique??

Le terme géométrie des électrons désigne le nom de la géométrie de la paire / des groupes / des domaines d'électrons sur l'atome central, qu'il s'agisse d'électrons de liaison ou d'électrons de non-liaison. Les paires d'électrons sont définies comme des électrons en paires ou en liaisons, des paires isolées ou parfois un seul électron non apparié. Comme 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 électronique. Prenons un exemple de méthane, dont la formule chimique est CH₄. Ici, l'atome central est un carbone avec 4 électrons de valence et 4 électrons partageant de l'hydrogène avec 1 carbone pour former 4 liaisons covalentes. Cela signifie qu'il y a un total de 8 électrons autour du carbone et qu'il n'y a pas de liaisons simples. Le nombre de paires isolées ici est donc 0. Cela suggère que 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 fait simplement référence à la structure ou à la structure tridimensionnelle des atomes dans une molécule. Comprendre la géométrie moléculaire d'un composé aide à déterminer la réactivité, la polarité, la couleur, la phase de la 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 angles de liaison standard peuvent suffire à déterminer la géométrie de la molécule. Contrairement à la géométrie électronique, il est prédit en ne considérant que les paires d'électrons. Prenons un exemple d’eau (H₂O) Ici, l'oxygène (O) est l'atome central avec 6 électrons de valence, il faut donc 2 électrons supplémentaires sur 2 atomes d'hydrogène pour compléter son octet. Donc, il y a 4 groupes d'électrons disposés dans une forme tétraédrique. Il existe également 2 paires simples de liaison, de sorte que la forme résultante soit courbée.

Différence entre la géométrie électronique et la géométrie moléculaire

Terminologie pour la géométrie électronique et la géométrie moléculaire

 Le terme géométrie des électrons désigne le nom de la géométrie de la paire / des groupes / des domaines d'électrons sur l'atome central, qu'il s'agisse d'électrons de liaison ou d'électrons de non-liaison. Cela aide à comprendre comment différents groupes d'électrons sont organisés dans une molécule. La géométrie moléculaire, quant à elle, détermine la forme d’une molécule et c’est la structure tridimensionnelle des atomes d’une molécule. Cela aide à comprendre tout l'atome et son arrangement.

Géométrie

La géométrie d'une molécule est déterminée sur la base des seules paires d'électrons de liaison, mais pas du nombre de paires d'électrons. C'est la forme tridimensionnelle qu'une molécule occupe dans l'espace. La géométrie moléculaire est également définie comme la position 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 isolés. La géométrie des électrons peut être déterminée en utilisant la théorie VESPR.

Exemples de géométrie électronique et de géométrie moléculaire

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

Géométrie électronique vs géométrie moléculaire: Tableau comparatif

Résumé de la géométrie des électrons vs. Géométrie Moléculaire

La géométrie électronique et la géométrie moléculaire suivent le modèle VESPR (Valence-Shell Electron-Pair Repulsion) pour déterminer la forme générale d'une molécule en fonction du 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 sur le nombre de paires d'électrons, alors que la géométrie d'électrons est déterminée sur la base des paires d'électrons de liaison et des paires d'électrons isolés. Lorsqu'aucune paire d'électrons isolée n'est présente dans une molécule, la géométrie de l'électron est identique à la forme moléculaire. Comme nous l'avons dit, la forme d'une molécule en dit long sur la question et la première étape pour comprendre la chimie d'une molécule consiste à déterminer sa géométrie..