वैलेंस शैल इलेक्ट्रॉन जोड़ी प्रतिकर्षण (VSEPR)

वैलेंस शैल इलेक्ट्रॉन जोड़ी प्रतिकर्षण सिद्धांत (VSEPR) की भविष्यवाणी करने के लिए एक आणविक मॉडल है ज्यामिति परमाणुओं की एक बना रही है अणु जहां अणु के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक बल होता है अणु की संयोजन क्षमता एक केंद्रीय के आसपास कम से कम कर रहे हैं परमाणु.

दो वैज्ञानिकों ने इसे विकसित करने के बाद सिद्धांत को गिलेस्पी-न्योहोम सिद्धांत के रूप में भी जाना जाता है)। गिलेस्पी के अनुसार, पाउली अपवर्जन सिद्धांत इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण के प्रभाव की तुलना में आणविक ज्यामिति का निर्धारण करने में अधिक महत्वपूर्ण है।

वीएसईपीआर सिद्धांत के अनुसार, मीथेन (सीएच)₄) अणु एक टेट्राहेड्रॉन है क्योंकि हाइड्रोजन बांड एक दूसरे को पीछे हटाते हैं और समान रूप से केंद्रीय कार्बन परमाणु के चारों ओर खुद को वितरित करते हैं।

आप एक अणु की ज्यामिति की भविष्यवाणी करने के लिए आणविक संरचना का उपयोग नहीं कर सकते, हालांकि आप उपयोग कर सकते हैं लुईस संरचना. यह VSEPR सिद्धांत का आधार है। वैलेंस इलेक्ट्रॉन जोड़े स्वाभाविक रूप से व्यवस्था करते हैं ताकि वे एक-दूसरे से यथासंभव अलग हो जाएं। यह उनके इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण को कम करता है।

उदाहरण के लिए, BeF को लें₂. यदि आप इस अणु के लिए लुईस संरचना को देखते हैं, तो आप देखते हैं कि प्रत्येक फ्लोरीन परमाणु घाटी से घिरा हुआ है इलेक्ट्रॉन जोड़े, एक इलेक्ट्रॉन को छोड़कर प्रत्येक फ्लोरीन परमाणु में केंद्रीय बेरिलियम होता है परमाणु। फ्लोरीन वैलेंस इलेक्ट्रॉनों के रूप में संभव के रूप में दूर खींच या 180 °, इस यौगिक एक रैखिक आकार दे रही है।

यदि आप BeF बनाने के लिए एक और फ्लोरीन परमाणु जोड़ते हैं₃सबसे दूर के वैलेंस इलेक्ट्रॉन जोड़े एक दूसरे से 120 ° हो सकते हैं, जो एक ट्राइओनल प्लानर का आकार बनाता है।

आणविक ज्यामिति एक इलेक्ट्रॉन के संभावित स्थानों द्वारा एक वैलेंस शेल में निर्धारित की जाती है, न कि कितने जोड़े वैलेंस इलेक्ट्रॉनों में मौजूद हैं। यह देखने के लिए कि मॉडल डबल बांड के साथ एक अणु के लिए कैसे काम करता है, विचार करें कार्बन डाइऑक्साइड, सीओ₂. जबकि कार्बन में चार जोड़े बंधन इलेक्ट्रॉन होते हैं, केवल दो स्थानों पर इलेक्ट्रॉन होते हैं जो इस अणु में पाए जा सकते हैं (ऑक्सीजन के साथ प्रत्येक डबल बांड में)। इलेक्ट्रॉनों के बीच प्रतिकर्षण कम से कम तब होता है जब दोहरे बंधन कार्बन परमाणु के विपरीत पक्षों पर होते हैं। यह एक रैखिक अणु बनाता है जिसमें 180 ° बंधन कोण होता है।

एक अन्य उदाहरण के लिए, कार्बोनेट आयन, सीओ पर विचार करें₃^2-. कार्बन डाइऑक्साइड के साथ, केंद्रीय कार्बन परमाणु के चारों ओर वैलेंस इलेक्ट्रॉनों के चार जोड़े हैं। दो जोड़े ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ एकल बंधन में हैं, जबकि दो जोड़े ऑक्सीजन परमाणु के साथ एक दोहरे बंधन का हिस्सा हैं। इसका मतलब है कि इलेक्ट्रॉनों के लिए तीन स्थान हैं। इलेक्ट्रॉनों के बीच प्रतिकर्षण तब कम होता है जब ऑक्सीजन परमाणु कार्बन परमाणु के चारों ओर एक समभुज त्रिकोण बनाते हैं। इसलिए, VSEPR सिद्धांत कार्बोनेट आयन की भविष्यवाणी करता है, एक त्रिकोणीय प्लेनार आकार लेगा, जिसमें 120 ° बॉन्ड कोण होगा।

वैलेंस शेल इलेक्ट्रॉन पेयर प्रतिकर्षण सिद्धांत हमेशा अणुओं की सही ज्यामिति की भविष्यवाणी नहीं करता है। अपवादों के उदाहरणों में शामिल हैं:

• संक्रमण धातु के अणु (जैसे, सीआरओ)₃ ट्राइपोनल बाइप्रैमाइडल, टिएक है₄ टेट्राहेड्रल है)
• विषम-इलेक्ट्रॉन अणु (सीएच)₃ त्रिकोणीय पिरामिड के बजाय प्लानर है)
• कुछ कुल्हाड़ी₂इ₀ अणु (जैसे, सीएएफ)₂ बांड का कोण 145 ° है)
• कुछ कुल्हाड़ी₂इ₂ अणु (जैसे, ली₂O तुला के बजाय रैखिक है)
• कुछ कुल्हाड़ी₆इ₁ अणु (जैसे, एक्सईएफ)₆ पंचकोणीय पिरामिड के बजाय अष्टकोणीय है)
• कुछ कुल्हाड़ी₈इ₁ अणुओं

स्रोत

आर.जे. गिलेस्पी (2008), समन्वय रसायन विज्ञान समीक्षा वॉल्यूम। 252, पीपी। 1315-1327, "VSEPR मॉडल के पचास वर्ष"