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VSEPR-Molekülgeometrie in 3D – bindende Elektronenpaare, freie Elektronenpaare und Bindungswinkel

ChemieChemische BindungAlter 15–16

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Drehbares 3D-Kugel-Stab-Modell der Molekülformen nach dem Elektronenpaarabstoßungsmodell (VSEPR). Wählen Sie ein Molekül (BeCl₂, CO₂, BF₃, SO₂, CH₄, NH₃, H₂O, PCl₅, SF₄, ClF₃, XeF₂, SF₆, BrF₅, XeF₄) oder legen Sie die Zahl der bindenden und freien Elektronenpaare selbst fest; das Modell zeigt die Keulen der freien Elektronenpaare, Winkelbögen, die AXₙEₘ-Formel, den Namen der Form, den Bindungswinkel (109,5° → 107° → 104,5°) und ob das Molekül polar ist.

Lektion: Molekülgeometrie und VSEPR-Modell; Bindungswinkel; Polarität von Molekülen

Was sie zeigt

Die Elektronenpaare um das Zentralatom stoßen sich ab und ordnen sich möglichst weit voneinander an: zwei Domänen linear, drei trigonal-planar, vier tetraedrisch, fünf trigonal-bipyramidal und sechs oktaedrisch. Die Molekülform wird nur nach den Atompositionen benannt. Ein freies Elektronenpaar wird nur von einem Kern gehalten, braucht mehr Platz und drückt die bindenden Paare zusammen, deshalb sinkt der Winkel von 109,5° bei CH₄ auf 107° bei NH₃ und 104,5° bei H₂O. Die Winkel sind Messwerte von Beispielmolekülen, und die Polarität berücksichtigt nur die Bindungsdipole.

So funktioniert es

Beginnen Sie mit NH₃ und vergleichen Sie es über die Schaltflächen mit gleicher Zahl an Elektronendomänen mit CH₄ und H₂O. Wählen Sie Eigenes AXₙEₘ und verschieben Sie die Regler Bindende Paare und Freie Paare, um beliebige Formen zu bauen. Mit den Kästchen Freie Paare, Bindungswinkel und Dipolmoment blenden Sie diese ein oder aus. Ziehen dreht das Modell; Drehung stoppen, Ansicht zurück und Zurücksetzen stellen alles wieder her.

Einstellbare Parameter

  • Molekül Eigenes AXₙEₘ, BeCl₂, CO₂, BF₃, SO₂, CH₄, NH₃, H₂O, PCl₅, SF₄, ClF₃, XeF₂, SF₆, BrF₅, XeF₄
  • Zahl der bindenden Elektronenpaare (eigenes Molekül) 2–6 Paare
  • Zahl der freien Elektronenpaare (eigenes Molekül) 0–3 Paare
  • Freie Elektronenpaare anzeigen
  • Bindungswinkel anzeigen
  • Gesamtdipolmoment anzeigen

Fragen zum Erkunden

  1. Warum nimmt der Bindungswinkel von CH₄ über NH₃ zu H₂O ab, obwohl alle drei vier Elektronendomänen haben?
  2. Liegen die freien Elektronenpaare in SF₄ und ClF₃ äquatorial oder axial, und warum?
  3. CO₂ und SO₂ haben beide polare Bindungen – warum ist nur SO₂ ein polares Molekül?

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