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 moleküler 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.
Moleküler geometri ve değerlik elektron sayıları arasındaki ilişki ilk defa Nevil Sidgwick ve Herbert Powell tarafından Oxford Üniversitesi'ndeki bir derste telaffuz edilmiştir.
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" 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.
{{-}}
<center> <table> <thead> <tr class="header"> <th><p>Molekül Tipi</p></th> <th><p>Şekil</p></th> <th><p>Elektron yerleşimi<sup>†</sup></p></th> <th><p>Geometri<sup>‡</sup></p></th> <th><p>Örnekler</p></th> </tr> </thead> <tbody> <tr class="odd"> <td><p>AX<sub>2</sub>E<sub>0</sub></p></td> <td><p><a href="Linear_(kimya)" title="wikilink">Linear</a></p></td> <td></td> <td></td> <td><p><a href="beryllium_chloride" title="wikilink">BeCl<sub>2</sub></a>, <a href="mercury(II)_chloride" title="wikilink">HgCl<sub>2</sub></a>, <a href="carbon_dioxide" title="wikilink">CO<sub>2</sub></a></p></td> </tr> <tr class="even"> <td><p>AX<sub>2</sub>E<sub>1</sub></p></td> <td><p><a href="Bent_(kimya)" title="wikilink">Bent</a></p></td> <td></td> <td></td> <td><p><a href="nitrite" title="wikilink"></a>, <a href="sulfur_dioxide" title="wikilink">SO<sub>2</sub></a>, <a href="ozone" title="wikilink">O<sub>3</sub></a>, <a href="dichlorocarbene" title="wikilink">CCl<sub>2</sub></a></p></td> </tr> <tr class="odd"> <td><p>AX<sub>2</sub>E<sub>2</sub></p></td> <td><p><a href="Bent_(kimya)" title="wikilink">Bent</a></p></td> <td></td> <td></td> <td><p><a href="water_(molecule)" title="wikilink">H<sub>2</sub>O</a>, <a href="oxygen_difluoride" title="wikilink">OF<sub>2</sub></a></p></td> </tr> <tr class="even"> <td><p>AX<sub>2</sub>E<sub>3</sub></p></td> <td><p><a href="Linear_(kimya)" title="wikilink">Linear</a></p></td> <td></td> <td></td> <td><p><a href="xenon_difluoride" title="wikilink">XeF<sub>2</sub></a>, <a href="triiodide" title="wikilink"></a>, <a href="xenon_dichloride" title="wikilink">XeCl<sub>2</sub></a></p></td> </tr> <tr class="odd"> <td><p>AX<sub>3</sub>E<sub>0</sub></p></td> <td><p><a href="Üçgen_düzlem" title="wikilink">Üçgen düzlem</a></p></td> <td></td> <td></td> <td><p><a href="boron_trifluoride" title="wikilink">BF<sub>3</sub></a>, <a href="carbonate" title="wikilink"></a>, <a href="nitrate" title="wikilink"></a>, <a href="sulfur_trioxide" title="wikilink">SO<sub>3</sub></a></p></td> </tr> <tr class="even"> <td><p>AX<sub>3</sub>E<sub>1</sub></p></td> <td><p><a href="Üçgen_piramit_(kimya)" title="wikilink">Üçgen piramit</a></p></td> <td></td> <td></td> <td><p><a href="ammonia" title="wikilink">NH<sub>3</sub></a>, <a href="phosphorus_trichloride" title="wikilink">PCl<sub>3</sub></a></p></td> </tr> <tr class="odd"> <td><p>AX<sub>3</sub>E<sub>2</sub></p></td> <td><p><a href="T-şekilli_geometri" title="wikilink">T-şekilli</a></p></td> <td></td> <td></td> <td><p><a href="chlorine_trifluoride" title="wikilink">ClF<sub>3</sub></a>, <a href="bromine_trifluoride" title="wikilink">BrF<sub>3</sub></a></p></td> </tr> <tr class="even"> <td><p>AX<sub>4</sub>E<sub>0</sub></p></td> <td><p><a href="Tetrahedral" title="wikilink">Tetrahedral</a></p></td> <td></td> <td></td> <td><p><a href="methane" title="wikilink">CH<sub>4</sub></a>, <a href="phosphate" title="wikilink"></a>, <a href="sulfate" title="wikilink"></a>, <a href="perchlorate" title="wikilink"></a>, <a href="titanium_tetrachloride" title="wikilink">TiCl<sub>4</sub></a>, <a href="xenon_tetroxide" title="wikilink">XeO<sub>4</sub></a></p></td> </tr> <tr class="odd"> <td><p>AX<sub>4</sub>E<sub>1</sub></p></td> <td><p><a href="Tahterevalli_şekli(kimya)" title="wikilink">Tahterevalli</a></p></td> <td></td> <td></td> <td><p><a href="sulfur_tetrafluoride" title="wikilink">SF<sub>4</sub></a></p></td> </tr> <tr class="even"> <td><p>AX<sub>4</sub>E<sub>2</sub></p></td> <td><p><a href="Kare_düzlem" title="wikilink">Kare düzlem</a></p></td> <td></td> <td></td> <td><p><a href="xenon_tetrafluoride" title="wikilink">XeF<sub>4</sub></a></p></td> </tr> <tr class="odd"> <td><p>AX<sub>5</sub>E<sub>0</sub></p></td> <td><p><a href="Üçgen_çift_geometri" title="wikilink">Üçgen çift piramit</a></p></td> <td></td> <td></td> <td><p><a href="phosphorus_pentachloride" title="wikilink">PCl<sub>5</sub></a></p></td> </tr> <tr class="even"> <td><p>AX<sub>5</sub>E<sub>1</sub></p></td> <td><p><a href="Kare_piramit" title="wikilink">Kare piramit</a></p></td> <td></td> <td></td> <td><p><a href="chlorine_pentafluoride" title="wikilink">ClF<sub>5</sub></a>, <a href="bromine_pentafluoride" title="wikilink">BrF<sub>5</sub></a>, <a href="xenon_oxytetrafluoride" title="wikilink">XeOF<sub>4</sub></a></p></td> </tr> <tr class="odd"> <td><p>AX<sub>5</sub>E<sub>2</sub></p></td> <td><p><a href="Beşgen_düzlem" title="wikilink">Beşgen düzlem</a></p></td> <td></td> <td></td> <td><p><a href="Tetramethylammonium_pentafluoroxenate" title="wikilink"></a></p></td> </tr> <tr class="even"> <td><p>AX<sub>6</sub>E<sub>0</sub></p></td> <td><p><a href="Oktahedral" title="wikilink">Oktahedral</a></p></td> <td></td> <td></td> <td><p><a href="sulfur_hexafluoride" title="wikilink">SF<sub>6</sub></a>, <a href="tungsten_hexachloride" title="wikilink">WCl<sub>6</sub></a></p></td> </tr> <tr class="odd"> <td><p>AX<sub>6</sub>E<sub>1</sub></p></td> <td><p><a href="Beşgen_piramit" title="wikilink">Beşgen piramitl</a></p></td> <td></td> <td></td> <td><p>, <a href="#fn1" class="footnote-ref" id="fnref1" role="doc-noteref"><sup>1</sup></a></p></td> </tr> <tr class="even"> <td><p>AX<sub>7</sub>E<sub>0</sub></p></td> <td><p><a href="Beşgen_çift_piramit" title="wikilink">Beşgen çift piramit</a></p></td> <td></td> <td></td> <td><p><a href="iodine_heptafluoride" title="wikilink">IF<sub>7</sub></a></p></td> </tr> </tbody> </table> <section class="footnotes footnotes-end-of-document" role="doc-endnotes"> <hr /> <ol> <li id="fn1" role="doc-endnote"><a href="#fnref1" class="footnote-back" role="doc-backlink">↩︎</a></li> </ol> </section> </center> <center><small>† Bağ yağmamış elektron çiftleri açık sarıyla gösterilmiştir</small>
</center> <center><small>‡ Gözlenen geometri (bağ yapmayan elektronlar gösterilmeden)</small>
</center>Orijinal kaynak: değerlik kabuğu elektron çifti itmesi. Creative Commons Atıf-BenzerPaylaşım Lisansı ile paylaşılmıştır.
Ne Demek sitesindeki bilgiler kullanıcılar vasıtasıyla veya otomatik oluşturulmuştur. Buradaki bilgilerin doğru olduğu garanti edilmez. Düzeltilmesi gereken bilgi olduğunu düşünüyorsanız bizimle iletişime geçiniz. Her türlü görüş, destek ve önerileriniz için iletisim@nedemek.page