Kémia: Mi a különbség a síkháromszög és a piramisos molekulaszerkezet között?

Na végre egy értelmes kérdés! Ezen látszik hogy tanulni szeretnél, ezen feldobódtam :)

Úgy célszerű tekinteni a dologra, hogy van a központi atom, ami az ammóniában a N, kéntrioxidban a S. Ezekhez kapcsolódik 3-3 atom, de fontos hogy hányszoros kötéssel. A nitrogén a periódusos rendszer 5. főcsoportjában van, ami azt jelenti, hogy 5 vegyérték-elektronja van. Ez egyben azt jelenti, hogy max. hárman lehetnek párosítatlanul, kettőnek mindenképp párban kell lenniük. Azaz a nitrogén 3 kovalens kötést alakít ki, plusz lesz egy nemkötő elektronpárja. A kén az 6. főcsoport, azaz 6 vegyérték elektronja van. De ha megnézzük az oxigént, látjuk hogy az is 6. főcsoport, de az egy kicsit máshogy viselkedik mint a kén. Az oxigén mindig azt csinálja, hogy 2 kötést alakít ki, és a maradék 4 alkot 2db nemkötő elektronpárt, vagyis az oxigénnek kutya kötelessége 2 kötéssel kapcsolódni a kénhez. Ebből van 3 db, tehát a kénnek ez mind a 6 elektronját lefoglalja, nem marad rajta nemkötő elektronpár (ezért írtam hogy ez máshogy viselkedik mint az oxigén, hiába ugyanaz a főcsoport).

Na most, a szerkezetek csoportosíthatóak, és minden csoportnak saját geometriája van. Legyen "A" a központi atom, "X" a hozzá kötödő atomok, és "E" a menkötő elektronpárok. Ez alapján a kéntrioxid AX3, az ammónia AX3E típusú. Az E ilyenkor geometriai szempontból úgy viselkedik mintha ő is atom lenne, vagyis az ammóniáról "4 csoport lóg le". És akkor itt jön a matematika. 4 pontot hogy tudok elhelyezni úgy, hogy a lehető legtávolabb legyenek egymástól? Hát úgy ha tetraéderes elrendeződést csinálok, aminek a közepén van a központi atom. 3 atom esetén eleve nem tudok térbeli szerkezetet csinálni, hiszen 3 pont mindig egy háromszöget fog kirajzolni, ami síkidom és nem térbeli alakzat, tehát a SO3 síkháromszöges, az ammónia térbeli, tetraéderes. Tehát végsősoron a lényeg: meg kell állapítani a központi atom vegyértékelektron-számát, és megnézni, hogyan kapcsolódik hozzá a többi atom. Kulcsfontosságú, hogy tartalmaz-e nemkötő elektronpárt!

Megjegyzés: az ammónia sem tökéletes tetraéder, hanem kissé torz, mivel a H atomoknak más a térigénye mint a nemkötő elektronpárnak. Tökéletes tetraéder a metán (CH4) lenne.