Molekularna geometrija

Molekularna geometrija opisuje tridimenzionalno razporeditev atomov v molekuli. Razporeditev vpliva na več lastnosti molekul, kot so reaktivnost, polarnost, barvo, magnetizem ipd.

Oblike molekul VSEPR

O molekularni geometriji lahko govorimo le pri molekulah – torej, ko so atomi povezani s kovalentnimi vezmi. Še ena omejitev je ta, da je molekula sestavljena iz treh ali več atomov, vendar se z njo veliko znanstvenikov ne strinja, saj so teoretično tudi molekule z le dvema atomoma linearne. Molekule imajo različno prostorsko razporeditev atomov. Oblika molekule je odvisna od vrste, števila in načina povezovanja atomov. Lahko jo predpostavimo glede na število veznih in neveznih elektronskih parov ali eksperimentalno ugotovimo. Do sedaj znane razporeditve so naslednje:

Razporeditve atomov glede na število veznih in neveznih el. parov

št. neveznih e− parov → št. veznih e− parov ↓	0	1	2	3
1	(linearna)	(linearna)	(linearna)	(linearna)
2	linearna	kotna	kotna	linearna
3	trikotno planarna	piramidalna	v obliki črke T	/
4	tetraedična	seesaw oblika	kvadratno planarna	/
5	trikotno bipiramidalna	kvadratno piramidalna	petkotno planarna	/
6	oktaedrična	petkotno piramidalna	/	/
7	petkotno bipiramidalna	/	/	/
8	kvadratno antiprizmalna	/	/	/
9	trojnopovečana tristrano prizmalna	/	/	/

Seznam oblik molekul

Sterično število	Št. veznih e− parov	Št. neveznih e− parov	Oblika molekule	Slika	Splošna formula	Kot	Primeri
1	1	0	linearna		AX	/	vodikove spojine (HCl, HF, HBr, HI), molekula vodika (H2)
2	2	0	linearna		AX2	180°	berilijevi halogenidi (BeCl2, BeF2) ali spojine z elementi iz Ⅳ. skupine (CO2, HCN …)
2	1	1	linearna		AX	/	molekula dušika (N2), CN−
3	3	0	trikotno planarna		AX3	120°	borovi halogenidi (BF3, BCl3 …), spojine z elementi iz Ⅳ. skupine (CH2O …)
3	2	1	kotna		AX2	< 120°	SO2, O3
3	1	2	linearna		AX	/	molekula kisika (O2)
4	4	0	tetraedrična		AX4	109,5°	spojine z elementi iz Ⅳ. skupine (CH4, CHCl3, SiH4 …)
4	3	1	piramidalna		AX3	< 109,5°	spojine z pniktogeni (NH3, NI3, PH3)
4	2	2	kotna		AX2	≪120°	H2O, H2S
4	1	3	linearna		AX	/	molekule halogenov (Cl2, F2, I2, Br2, HCl, HF, HBr, HI)
5	5	0	trikotno bipiramidalna		AX5	90°, 120°	molekule pniktogenov, še posebej so znani fosforjevi halogenidi (PCl5, PI5 …)
5	4	1	disfenoedrična oblika		AX4	180°, 120°, 90°	žveplove spojine s halogenidi (SF4, SCl4 …)
5	3	2	v obliki črke T		AX3	90°, 180°	spojine med halogeni (ClF3, ICl3 …)
5	2	3	linearna		AX2	180°	XeF2
6	6	0	oktaedrična		AX6	90°, 180°	žveplovi halogenidi (SF6, SCl6 …)
6	5	1	kvadratno piramidalna		AX5	90°	spojine med halogeni (BrF5, F5I)
6	4	2	kvadratno planarna		AX4	90°	XeF4, mnoge koordinacijske spojine
7	7	0	petkotno bipiramidalna		AX7	90°, 72°, 180°	IF7
7	6	1	petkotno piramidalna		AX6	72°, 90°, 144°	XeOF5−
7	5	2	petkotno planarna		AX5	72°, 144°	XeF5−
8	8	0	kvadratno antiprizmalna		AX8		XeF82−
9	9	0	trojnopovečana trikotno prizmalna		AX9		ReH92−

Elektronski pari se med seboj odbijajo. V molekuli se razporedijo tako, da so med seboj čim bolj oddaljeni. Odboj med neveznima elektronskima paroma je večji od odboja med veznim in neveznim elektronskim parom in ta večji od odboja med veznima elektronskima paroma.

S kemijsko formulo predstavimo spojino. Sestavljena iz simbolov za elemente v tej spojini in nam pove iz katerih elementov je spojina sestavljena ter v kakšnem razmerju so ti elementi v določeni spojini zastopani in koliko jih je.