Valence Shell Electron Pair Repulsion VSEPR

Bağ çifti (bonding pair) Gillespie and Nyholm, 1957 tarafından geliştirilmiştir. Değerlik Kabuğu Elektron Çiftleri İtmesi Kuramı (VSEPR) ile 3D yapı öngörülebilir. VSEPR’e göre ( okunuşu, vesper) elektron çiftleri arasındaki itmenin minimum olduğu yapı kararlıdır. Temel grup elementleri, soy gazlar, kapalı kabuklar, Sc3+(3d0), Ti4+(3d0), yüksek spin Fe3+(3d5), Zn2+(3d10) için geçerlidir. Bağ çifti (bonding pair) Yalın çift (lone pair) Yalın çift uzayda daha fazla yer yaplar.

VSEPR Kuralları 1. Molekülün Lewis nokta yapısı yazılır. 2. Lewis yapısına bakılarak merkez atomu çevresindeki yalın çift (lp) ve bağ çifti (bp) sayıları bulunur. 3. Elektron çiftleri,itmeler minimum olacak şekilde merkez atomu çevresine yerleştirilerek molekül düzeni belirlenir. 4. Elektron çiftleri arasındaki itme şu sırayı izler. lp – lp >> lp - bp > bp - bp üçlü bağ > ikili bağ > tekli bağ Merkez atom ile dış atomlar arasındaki elektronegatiflik farkı büyük olan moleküller, daha küçük bağ açısına sahiptir. Elektronegatif sübstitüentler daha az hacim kaplar.

AX3 geometrisi için iki izomerik yapı Üçgen düzlem T şekli İtme az Yapı daha kararlı İtme fazla Yapı daha kararsız

SS molekül Molekül şekli örnek ideal açılar AX2 Dh doğrusal Linear BeF2 180° AX3 D3h üçgen düzlem trigonal planar BF3 120° AX2E C2v V-şekli SnCl2 4 AX4 Td dörtyüzlü tetrahedral CH4 109.5 AX3E C3v üçgen prima NH3 AX2E2 C2v V-şekli H2O AX5 D3h üçgençift piramit trigonal planar PCl5 90/120 AX4E C2v tahtaveralli /bozulmuş dörtyüzlü SF4 AX3E2 C2v T-şekli ClF3 AX2E3 Dh doğrusal I3− 6 AX6 Oh sekizyüzlü octahedral SF6 90 AX5E C4v karepiramit BrF5 AX4E2 D4h karedüzlem XeF4 7 AX7 C5h beşgençift piramit pentagonal b. IF7 72/90 8 AX8 D4d kare antiprima square antiprism TaF8 70.5/99.6 /109.5

AX7 AX8 AX9 beşgen çiftpiramit: 1:5:1 [ZrF7]-3 şapkalı üçgen prizma: 1:4:2 [NbF7]-2 şapkalı sekizyüzlü: 1:3:3 [NbOF6] AX8 kare antipirizma: [TaF8]-3 yirmiyüzlü(dodekahedron) [ZrF8]-4 AX9 Üçgen prizma [ReH9]-2

AX 2 . . . . Lewis yapısı: : Cl : Be : Cl : . . . . AX E 2 O3

AX 3 AX 4

AX E 3 AX E 2 2

AX4 AX3E AX2E2 Yalın çift daha büyük yer kaplar ve bağ çiftleri arasındaki açının azalmasına neden olur. AX2 AX2E AX2E

I3- E 2 3 AX Konformasyon izomerleri 90o etkileşimler: 2 lp/lp 4 lp/bp 1 bp/bp 0 lp/lp 6 bp/lp En kararlı

AX E XeF4 4 2 Kararlı yapı No dipole moment

AX5 Üçgen çiftpiramit AX4 Dörtyüzlü AX6 Sekizyüzlü ÖRNEK: PCl5, PCl4+, PCl6- bileşiklerinin geometrilerini tayin ediniz. AX5 Üçgen çiftpiramit AX4 Dörtyüzlü AX6 Sekizyüzlü

ÖRNEK: dimetilsülfoksit ve asetonun Lewis yapısını ve geometrilerini belirleyiniz. AX3E Üçgen piramit AX3 Düzlem üçgen

Birden çok merkez atomu içeren moleküllerde öngörülen yapılar

Bağ açıları Bağ açıları H 2.3 F 4.2 Cl 2.9 Br 2.7 I 2.4 Elektronegatiflik , boyut etkisi ve bağ açıları Bağ açıları PF3 97.8 PCl3 100.3 PBr3 101.5 PI3 102.0 PH3 93.8 Bağ açıları NF3 102.2 NCl3 106.8 NH3 106.6 OF2 103.3 OCl2 110.9 OH2 104.5  artar Elektronegatifliği yüksek olan dış atom, bağ elektronlarını merkez atomdan uzaklaştırır, bağ elektronları arasındaki itme kuvveti azalır ve bağ açısı azalır. PX3 serisinde boyut etkisi dikkate alınırsa yine aynı sıralama elde edilir.

Çoklu bağlar beklenen sıralamayı değiştirebilir. Beklenen : OF2 < OCl2 < OH2 Gözlenen : OF2 < OH2 < OCl2 Beklenen : PH3 > PF3 Gözlenen : PH3 < PF3

 NH3 106.6 PH3 93.8 AsH3 91.8 SbH3 91.3 NF3 102.2 PF3 97.8 AsF3 96.3 SbF3 87.3 artar Grup boyunca merkez atom ile dış atomlar arasındaki elektronegatiflik farkı azalmaktadır, beklenenin aksine bağ açısı da azalmaktadır. Merkez atomu daha elektronegatif ise, merkez atom etrafında elektron yoğunluğu artar, bağlar birbirini daha fazla iter ve bağ açısı büyür. En elektronegatif merkez atomuna sahip bileşiklerde bağ açısı daha büyük olur.