തന്മാത്രാ ജ്യോമെട്രി

തന്മാത്രകളിൽ ആറ്റങ്ങൾ വിന്യസിച്ചിരിക്കുന്നതിന്റെ ത്രിമാനരീതിയെയാണ് തന്മാത്രാ ജ്യോമെട്രി ('Molecular geometry) എന്നതുകൊണ്ട് വിവക്ഷിക്കുന്നത്. ഇതിൽ തന്മാത്രയുടെ രൂപത്തിനുപുറമേ ആറ്റങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ബന്ധത്തിന്റെ നീളം, ബന്ധത്തിന്റെ കോണളവ് തുടങ്ങി ഓരോ ആറ്റത്തിന്റെയും സ്ഥാനം നിർവ്വചിക്കാൻ ഉതകുന്ന അളവുകൾ ഉൾപ്പെട്ടിരിക്കും.

Geometry of the water molecule

തന്മാത്രാ ജ്യോമെട്രിയുടെ രീതി അനുസരിച്ചാവും പദാർത്ഥങ്ങളുടെ പ്രതിപ്രവർത്തനരീതി, പൊളാരിറ്റി, പദാർത്ഥത്തിന്റെ അവസ്ഥ, നിറം, കാന്തികത, ജീവശാസ്ത്രപരമായ പ്രവർത്തനം എന്നിവയെല്ലാം ഉണ്ടാവുന്നത്.^[1][2][3] The angles between bonds that an atom forms depend only weakly on the rest of molecule, i.e. they can be understood as approximately local and hence transferable properties.

വിവിധങ്ങളായ തന്മാത്രാഘടനകൾ

അടുത്തുള്ള രണ്ട് ബോണ്ടുകൾ തമ്മിലുള്ള ജ്യാമിതീയ കോണിലാണ് ഒരു ബോണ്ട് ആംഗിൾ. ലളിതമായ തന്മാത്രകളുടെ ചില സാധാരണ രൂപങ്ങൾ ഇവയാണ്:

• Linear: ഒരു രേഖീയ മാതൃകയിൽ, ആറ്റങ്ങൾ ഒരു നേർരേഖയിൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. ബോണ്ട് കോണുകൾ 180° ആയി സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിനും നൈട്രിക് ഓക്സൈഡിനും രേഖീയ തന്മാത്രാ രൂപമുണ്ട്.
• Trigonal planar: Molecules with the trigonal planar shape are somewhat triangular and in one plane (flat). Consequently, the bond angles are set at 120°. For example, boron trifluoride.
• Bent: Bent or angular molecules have a non-linear shape. For example, water (H₂O), which has an angle of about 105°. A water molecule has two pairs of bonded electrons and two unshared lone pairs.
• Tetrahedral: Tetra- signifies four, and -hedral relates to a face of a solid, so "tetrahedral" literally means "having four faces". This shape is found when there are four bonds all on one central atom, with no extra unshared electron pairs. In accordance with the VSEPR (valence-shell electron pair repulsion theory), the bond angles between the electron bonds are arccos(−1/3) = 109.47°. For example, methane (CH₄) is a tetrahedral molecule.
• Octahedral: Octa- signifies eight, and -hedral relates to a face of a solid, so "octahedral" means "having eight faces". The bond angle is 90 degrees. For example, sulfur hexafluoride (SF₆) is an octahedral molecule.
• Trigonal pyramidal: A trigonal pyramidal molecule has a pyramid-like shape with a triangular base. Unlike the linear and trigonal planar shapes but similar to the tetrahedral orientation, pyramidal shapes require three dimensions in order to fully separate the electrons. Here, there are only three pairs of bonded electrons, leaving one unshared lone pair. Lone pair – bond pair repulsions change the bond angle from the tetrahedral angle to a slightly lower value.^[4] For example, ammonia (NH₃).

വി.എസ്.ഇ.പി.ആർ പട്ടിക

പ്രധാന ലേഖനം: VSEPR theory § AXE method

ചുവടെയുള്ള പട്ടികയിലെ ബോണ്ട് കോണുകൾ ലളിത വി.എസ്.ഇ.പി.ആർ സിദ്ധാന്തം ഉള്ള മികച്ച കോണുകൾ, തുടർന്ന് ഇത് ഇനിപ്പറയുന്ന നിരയ്ക്കായി നൽകിയ ഉദാഹരണത്തിന് ഇത് വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ട്രിഗണൽ പിരമിഡൽ, വളവ് തുടങ്ങിയ കേസുകൾക്ക്, ഉദാഹരണത്തിനുള്ള യഥാർത്ഥ ആംഗിൾ അനുയോജ്യമായ ആംഗിളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാണ്, ഉദാഹരണങ്ങൾ വ്യത്യസ്ത അളവിൽ വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, H₂S (92°) ആംഗിൾ ടെട്രഹെഡ്രൽ ആംഗിളിൽ നിന്ന് H₂O (104.48°) ആംഗിളേക്കാൾ വളരെ വ്യത്യസ്തമാണ്.

Atoms bonded to central atom	Lone pair	Electron domains (Steric number)	Shape	Ideal bond angle (example's bond angle)	ഉദാഹരണം	Image
2	0	2	linear	180°	CO2
3	0	3	trigonal planar	120°	BF3
2	1	3	bent	120° (119°)	SO2
4	0	4	tetrahedral	109.5°	CH4
3	1	4	trigonal pyramidal	109.5 (107.8°)	NH3
2	2	4	bent	109.5° (104.48°)[5][6]	H2O
5	0	5	trigonal bipyramidal	90°, 120°, 180°	PCl5
4	1	5	seesaw	ax–ax 180° (173.1°), eq–eq 120° (101.6°), ax–eq 90°	SF4
3	2	5	T-shaped	90° (87.5°), 180° (175°)	ClF3
2	3	5	linear	180°	XeF2
6	0	6	octahedral	90°, 180°	SF6
5	1	6	square pyramidal	90° (84.8°)	BrF5
4	2	6	square planar	90°, 180°	XeF4
7	0	7	pentagonal bipyramidal	90°, 72°, 180°	IF7
6	1	7	pentagonal pyramidal	72°, 90°, 144°	XeOF5−
5	2	7	planar pentagonal	72°, 144°	XeF5−
8	0	8	square antiprismatic		XeF82−
9	0	9	tricapped trigonal prismatic		ReH92−

ത്രിമാന പ്രതിപാദനം

• ലൈൻ അല്ലെങ്കിൽ സ്റ്റിക്ക് – ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നില്ല, ബോണ്ടുകൾ സ്റ്റിക്കുകളോ ലൈനുകളോ ആയി. ഇത്തരത്തിലുള്ള രണ്ടാമത്തെ തന്മാത്രാ ഘടനയിൽ, ആറ്റങ്ങൾ ഓരോ ശീർഷകത്തിലും സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

:{| class=wikitable
|-

|

|

|

|

|}

• ഇലക്ട്രോൺ ഡെൻസിറ്റി പ്ലോട്ട് – shows the electron density determined either crystallographically or using quantum mechanics rather than distinct atoms or bonds.

• സ്റ്റിക്കും പന്തും – ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലികളെ ഗോളങ്ങൾ (പന്തുകൾ) ബോണ്ടുകളും വിറകുകളായി പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.

:{| class=wikitable
|-

|

|

|

|

|}

• Spacefilling models or CPK models (also an atomic coloring scheme in representations) – ആറ്റങ്ങളെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്ന മേഖലകളെ ഓവർലാപ്പുചെയ്യുന്നതിലൂടെ തന്മാത്രയെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.

:{| class=wikitable
|-

|

|

|

|

|}

• ഹാസചിതം – ലൂപ്പുകൾ, ബീറ്റ ഷീറ്റുകൾ, ആൽഫ ഹെലൈസസ് ഡയഗ്രമത്വത്തിൽ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്ന ഒരു പ്രാതിനിധ്യം, ആറ്റങ്ങളോ ബോണ്ടുകളോ വ്യക്തമായി സുഗമമായ പൈപ്പലായി പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നില്ല.

ആ തന്മാത്രയുടെ ആറ്റങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള കോണുകൾ ചെറിയ തന്മാത്രയിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ഏക ജോഡികളുടെ അളവ് കൂടുതലാണ്. വി.എസ്.ഇ.പി.ആർ സിദ്ധാന്തം എല്ലാ ജോഡികളും പരസ്പരം അകറ്റുക, അങ്ങനെ വ്യത്യസ്ത ആറ്റങ്ങളെ അവയിൽ നിന്ന് അകറ്റുന്നു.

ഇവയും കാണുക

• Jemmis mno rules
• Molecular design software
• Molecular graphics
• Molecular mechanics
• Molecular modelling
• Molecule editor
• Polyhedral skeletal electron pair theory
• Quantum chemistry
• Topology (chemistry)