Değerlik kabuğu elektron çifti itmesi

Vikipedi, özgür ansiklopedi
Atla: kullan, ara

Değerlik kabuğu elektron çifti itmesi (İngilizce Valence shell electron pair repulsion (VSEPR)) kuralları moleküllerin şekillerini tahmin etmede kullanılır ve değerlik elektron çiftlerinin birbirlerini elektrostatik kuvvetle itmesi temeline dayanır. Teorinin yaratıcısı olan bilim adamlarına atfen Gillespie–Nyholm teorisi olarak da adlandırılır. "VSEPR" kısaltması kimi zaman "vespır" olarak da telaffuz edilebilir.
Teoriye göre atomları çevreleyen değerlik elektron çiftleri birbirlerini iterek aralarındaki itme kuvvetini en aza indirirler ve böylece moleküle şeklini verirler. Merkez atoma bağlı atomların sayısı ile bağ yapmamış elektron çiftlerinin sayısının toplamı sterik numarayı verir.
VSEPR teorisi genellikle, moleküllerin şeklinin bağ yapmaya uygun orbitallerle belirlendiği valens bağ teorisiyle karşılaştırılır. Valens bağ teorisi sigma ve pi bağlarının nasıl oluştuğunu açıklar. Molekül orbital teorisi ise atomların ve elektronların moleküllerde ve çok atomlu iyonlarda nasıl yerleştiklerini anlamaya çalışır. VSEPR teorisi çok fazla nicel özellik gösteremediği için uzun süredir eleştirilmekte ve her ne kadar yapısal olarak doğru olsa da "ham" olarak kabul edilir. Ancak VSEPR teorisi baz alınarak moleküler mekanik kuvvet alanları belirlenmiştir.

Tarihi[değiştir | kaynağı değiştir]

Moleküler geometri ve değerlik elektron sayıları arasındaki ilişki ilk defa Nevil Sidgwick ve Herbert Powell tarafından Oxford Üniversitesi'ndeki bir derste telaffuz edilmiştir.

Açıklaması[değiştir | kaynağı değiştir]

VSEPR kuralları temel hatlarıyla değerlik elektron çiftlerinin bir veya birkaç merkezi atom etrafında nasıl yerleştiklerini tahmin eder. Bu atomların geometrisi bütün molekülün şeklini belirler.
Bağ yapmamış değerlik elektron çiftlerinin sayısı moleküllerin Lewis modellerini bütün değerlik elektron çiftlerini gösterdikten sonra bağları da gösterecek şekilde çizerek belirlenir. Birden fazla şekil moleküllerin rezonans yapılarını temsil edebilir. VSEPR teorisinde çift veya üçlü bağlar tek bağmış gibi kabul edilerek değerlendirme yapılır.
Elektron çiftleri bir kürenin yüzeyinde ve bir merkez atomun çevresinde yerleşmiş gibi düşünülür. Nihayi yerleşimlerinde aralarındaki elektrostatik itme kuvvetini en aza indirecek ve mesafeyi de en uzak yapacak şekilde bulunurlar. Bu nedenle elektron çiftleri molekülün son geometrisini belirler.
Örneğin, eğer iki elektron çifti bir merkez atomu çevreliyorsa bu elektron çiftleri arasındaki kuvvetin en aza inmesi için elektronlar en uzak mesafede yer alırlar ve ortaya çıkan şekilde elektron çiftleri hayali kürenin iki zıt kutbunda bulunur. Bu şekle doğrusal denir. Eğer üç elektron çifti varsa şekil üçgen düzlem olur ve elektron çiftleri arasındaki açı 120 derecedir. Dört elektron çifti olduğundaysa ortaya çıkan şekil tetrahedraldir.
Molekülün geometrisi bağ yapan ve bağ yapmayan elektron çiftleri incelenerek daha detaylı hale getirilir.

AXE metodu[değiştir | kaynağı değiştir]

"AXE metodu" VSEPR teorisinin uygulanmasında elektron çiftlerinin sayılmasını kolaylaştıran bir yöntemdir. A merkez atomu temsil eder ve her zaman 1 alt karakteriyle gösterilir. X merkez atom ile diğer atomlar arasındaki sigma bağlarını temsil eder. Çift veya üçlü bağlar da tek bağmış gibi kabul edilir. E merkez atomu çevreleyen bağ yapmamış elektron çiftlerini temsil eder. X ve E rakamlarının toplamı sterik numara olarak bilinir.
VSEPR teorisi sterik numara ve X' ve E'nin dağılımına göre aşağıdaki tablodaki gibi şekil tahminleri yapar.


Molekül Tipi Şekil Elektron yerleşimi Geometri Örnekler
AX2E0 Linear AX2E0-3D-balls.png Linear-3D-balls.png BeCl2, HgCl2, CO2
AX2E1 Bent AX2E1-3D-balls.png Bent-3D-balls.png NO2-, SO2, O3, CCl2
AX2E2 Bent AX2E2-3D-balls.png Bent-3D-balls.png H2O, OF2
AX2E3 Linear AX2E3-3D-balls.png Linear-3D-balls.png XeF2, I3-, XeCl2
AX3E0 Üçgen düzlem AX3E0-3D-balls.png Trigonal-3D-balls.png BF3, CO32-, NO3-, SO3
AX3E1 Üçgen piramit AX3E1-3D-balls.png Pyramidal-3D-balls.png NH3, PCl3
AX3E2 T-şekilli AX3E2-3D-balls.png T-shaped-3D-balls.png ClF3, BrF3
AX4E0 Tetrahedral AX4E0-3D-balls.png Tetrahedral-3D-balls.png CH4, PO43-, SO42-, ClO4-, TiCl4, XeO4
AX4E1 Tahterevalli AX4E1-3D-balls.png Seesaw-3D-balls.png SF4
AX4E2 Kare düzlem AX4E2-3D-balls.png Square-planar-3D-balls.png XeF4
AX5E0 Üçgen çift piramit Trigonal-bipyramidal-3D-balls.png Trigonal-bipyramidal-3D-balls.png PCl5
AX5E1 Kare piramit AX5E1-3D-balls.png Square-pyramidal-3D-balls.png ClF5, BrF5, XeOF4
AX5E2 Beşgen düzlem AX5E2-3D-balls.png Pentagonal-planar-3D-balls.png XeF5-
AX6E0 Oktahedral AX6E0-3D-balls.png Octahedral-3D-balls.png SF6, WCl6
AX6E1 Beşgen piramitl AX6E1-3D-balls.png Pentagonal-pyramidal-3D-balls.png XeOF5-, IOF52-[1]
AX7E0 Beşgen çift piramit AX7E0-3D-balls.png Pentagonal-bipyramidal-3D-balls.png IF7
† Bağ yağmamış elektron çiftleri açık sarıyla gösterilmiştir
‡ Gözlenen geometri (bağ yapmayan elektronlar gösterilmeden)

Kaynakça[değiştir | kaynağı değiştir]

  1. ^ Baran, Enrique J (31 Aralık 1999). "Mean amplitudes of vibration of the pentagonal pyramidal XeOF5− and IOF52− anions". Journal of Fluorine Chemistry 101 (1): 61–63. doi:10.1016/S0022-1139(99)00194-3.