هندسة جزيئية

(تم التحويل من بنية جزيئية)
الشكل الهندسي لجزيء الماء

الجزيئات لها شكل هندسي متزن, كما أن الروابط لها طول وزاوية معينة أيضا, وهذا محدد بقوانين بمكانيكا الكم. المعادلة الكيميائية والمعادلة البنائية للجزيء هما أهم عاملين في تحديد خواصه, وبخاصة نشاطيته. كما يلعب بناء الجزيء دورا مهما في تحديد القطبية, حالة المادة, اللون, المغناطيسية, المذاق, وخصائص أخرى عديدة.

الجزيئات, تعريفيا, غالبا ما ترتبط معا بواسطة الرابطة التساهمية متضمنة الرابطة الأحادية, والثنائية, و/أو الثلاثية, حيث أن "الرابطة" هي زوج من الإلكترونات المتشاركة, كما أن هناك أنواع أخرى من الترابط الكيميائي مثل الرابطة الأيونية والتي تتضمن تجاذب أيون موجب, وأيون سالب.

المتزامرات (Isomer) هي نوع من أنواع الجزيئات التي تتشارك في نفس المعادلة الكيميائية ولكن لها أشكال هندسية مختلفة, ممت ينتج عنها اختلاف في الخواص. المادة النقية تتكون من نوع واحد فقط من متزامرات الجزيء التي لها نفس البناء الهندسي. المتزامرات البنائية لها نفس المعادلة الكيميائية ولكن تختلف في الترتيبات الفيزيائية, وتكون الذرات مرتبطة ولكن ليس بنفس الترتيب. متزامر وظيفي هي نوع خاص من المتزامرات البنائية, حيث تتصرف المجموعات المرتبطة بالأيزومر بطريقة معينة, مثلما يحدث في الإثير والكحولات. متزامر فراغي ويمكن أن يكون له خواص فيزيائية وكيميائية (نقطة الذوبان ونقطة الغليان) ولكنه في نفس الوقت يختلف تماما من ناحية نشاطه الحيوي. وهذا بسبب أن متزامر الفراغي يعاني من الإعاقة في الحركة التي تتواجد داخل الكائنات الحية. وأحد الطرق لتوضيح هذا هو مقدرة أحد هذه المتزامرات على إستقطاب الضوء بطريقة مختلفة عن الأخر.

ويمكن تعيين الهندسة الجزيئية بالرجوع إلى طول الرابطة, زاوية الرابطة, زاوية الإنثناء. ويعرف طول الرابطة على أنه متوسط المسافة بين مركزي ذرتين مرتبطتين معا في أى جزيء. كما ان زاوية الرابطة هي الزاوية المتكونة بين ثلاث ذرات مرتبطة معا. ولأربع ذرات مرتبطين معا في سلسلة مستقيمة, تكون زاوية الإنثناء هي الزاوية بين المستوى المتكون من الثلاث ذرات الأولى والمستوى المتكون من الثلاث ذرات الأخيرة.

وتحدد هندسة الجزيء بنوع الروابط بين الذرات التي تكون الجزيء. وقبل أن تتفاعل الذرات لتكوين رابطة كيميائية, فإن المدارات الذرية تختلط معا في عملية تسمي تهجين المدارات. وأشهر أنواع الروابط هي:

وفهم هذه الروابط هو أحد تفرعات نظرية تكافؤ الرابطة, والتي تعتمد على فهم الطبيعة الشبه موجية للإلكترون في الذرة والجزيء.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

أنواع البنى الجزيئية

VSEPR Table

Bonding Electron Pairs Lone Pairs Electron Domains Shape Ideal Bond Angle (example's bond angle) Example Image
2
0
2
linear
180°
BeCl2
Linear-3D-balls.png
3
0
3
trigonal planar
120°
BF3
Trigonal-3D-balls.png
2
1
3
bent
120° (119°)
SO2
Bent-3D-balls.png
4
0
4
tetrahedral
109.5°
CH4
AX4E0-3D-balls.png
3
1
4
trigonal pyramidal
109.5° (107.5°)
NH3
AX3E1-3D-balls.png
2
2
4
bent
109.5° (104.5°)
H2O
Bent-3D-balls.png
5
0
5
trigonal bipyramidal
90°, 120°
PCl5
Trigonal-bipyramidal-3D-balls.png
4
1
5
seesaw
180°, 120° (173.1°, 101.6°)
SF4
AX4E1-3D-balls.png
3
2
5
T-shaped
90°, 180° (87.5°, < 180°)
ClF3
AX3E2-3D-balls.png
2
3
5
linear
180°
XeF2
AX2E3-3D-balls.png
6
0
6
octahedral
90°
SF6
AX6E0-3D-balls.png
5
1
6
square pyramidal
90° (84.8°)
BrF5
AX5E1-3D-balls.png
4
2
6
square planar
90°
XeF4
Square-planar-3D-balls.png
7
0
7
pentagonal bipyramidal
90°, 72°
IF7
Pentagonal-bipyramidal-3D-balls.png


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

تمثيلات فراغية

  • Line or stick - atomic nuclei are not represented, just the bonds as sticks or lines. As in 2D molecular structures of this type, atoms are implied at each vertex.
Formic-acid-3D-stick.png
L-aspartic-acid-3D-sticks.png
ATP-xtal-3D-sticks.png
Endohedral fullerene.png
NorbornylCation ElectronDensity.jpg
WinsteinYellow.jpg
NorbornylChemDraw.png
  • Ball and stick - atomic nuclei are represented by spheres (balls) and the bonds as sticks
Methanol-3D-balls.png
Methanol struktur.png
PropyleneGlycol-stickAndBall.png
3LRI SolutionStructureAndBackboneDynamicsOfHumanLong arg3 insulin-Like Growth Factor 1 02.png
Methanol.pdb.png
Ubiquitin spheres.png
P-cresol-spaceFilling.png
3GF1 Insulin-Like Growth Factor Nmr 10 01.png
  • Cartoon - a representation used for proteins where loops, beta sheets, alpha helices are represented diagrammatically and no atoms or bonds are represented explicitly just the protein backbone as a smooth pipe
Beta-meander1.png
MreB.png
Anthrax toxin protein key motif.jpg
8tim TIM barrel.png


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

انظر أيضا

وصلات خارجية