Ângulos de vínculo VSEPR [duplicado]
On Janeiro 31, 2021 by adminResposta
Executando uma pesquisa no CCCBDB é uma boa ferramenta para essas questões. De acordo com métodos computacionais de altíssima fidelidade (CCSDT com conjunto de base aug-cc-pvtz), o ângulo $ \ ce {Cl-C-Cl} $ no clorofórmio é $ \ gt 109,5 ^ {\ circ} $
A causa para este desvio da estrutura tetraédrica ideal é devido a sobreposições estéricas / eletrônicas. Uma ligação $ \ ce {Cl} – \ ce {Cl} $ normal tem cerca de 1,99 Angstroms (como na molécula $ \ ce {Cl2} $). Quando ligados ao carbono sp $ ^ 3 $ nesta molécula, os átomos de cloro são forçados a ficar mais próximos do que isso: cerca de 1,68 Angstroms. Naturalmente, a interação repulsiva dos elétrons nos átomos de Cl equivale a um ângulo ligeiramente maior na estrutura de equilíbrio tetraédrica. Enquanto isso, as interações de dispersão (atrativas) são suficientes para manter a molécula intacta.
As distâncias calculadas abaixo são derivadas da teoria ab-initio (“desde o início”) da mecânica quântica . Mas, esses cálculos são representativos de uma única molécula de fase gasosa (ou seja, uma molécula muito solitária no espaço vazio). As interações com outras moléculas de clorofórmio podem provavelmente alterar os ângulos médios de ligação devido às interações intermoleculares (por exemplo, um $ \ ce {Cl} $ de uma molécula pode puxar $ \ ce {H} $ de outra). Isso pode alterar ligeiramente os ângulos de ligação esperados ou médios.
O ponto da teoria VESPR é fornecer uma base geométrica para a geometria molecular esperada. O “ideal” é descrito pela VESPR. A realidade geralmente é um pouco mais complicada, especialmente aqui, quando os quatro substituintes no carbono sp $ ^ 3 $ não são idênticos. Para referência, cálculos idênticos no metano, $ \ ce {CH4} $ revelam um ângulo de ligação $ \ ce {HCH} $ de 109,471 $ ^ \ circ $.
Comentários
- Fiz uma pesquisa para " Clorofórmio " nessa página e exibe uma grande tabela com muitos " geom " links em todo ele. Como você sabe em qual link clicar? Alguns deles exibem 500 erros de servidor.
- CCSDT com aug-cc-pvtz é geralmente o melhor
Resposta
Para $ \ ce {CHCl3} $, de acordo com a teoria VSEPR, a geometria será tetraédrica, o que leva a um ângulo de ligação de 109,5 graus. No entanto, temos três átomos de cloro. Levando em consideração o tamanho dos átomos de cloro vs. o tamanho do átomo de hidrogênio, uma vez que os átomos de cloro são maiores, o ângulo de ligação $ \ ce {Cl-C-Cl} $ será ligeiramente maior do que 109,5 graus, e o $ \ O ângulo de ligação ce {HC-Cl} $ será um pouco menor.
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