Tvar molekuly

K předpovědi struktury molekul používáme Lewisovy struktury spolu s teorií odpuzování elektronových párů valenčního obalu. Její podstata spočívá v tom, že elektrony v zaplněných orbitalech se navzájem odpuzují, protože mají stejný náboj (stejně jako se odpuzují magnety se stejnou polaritou).

1. Všechny páry elektronů, vazebné i osamělé, jsou důležité pro určení tvaru molekuly.
2. Vazebné páry jsou menší než osamělé, protože je přitahují 2 kladně nabitá jádra.
3. Jednoduché vazby jsou menší než dvojné a dvojné jsou menší než trojné.
4. Pokud je v molekule ABxCy centrální atom (A) obklopen různými atomy (B a C), mohou relativní velikosti B a C ovlivnit strukturu molekuly.

Prvním krokem je sestrojení nejlepší Lewisovy struktury molekuly. Podívejme se na několik příkladů: CH4, NH3, BH3

Elektronové páry na centrálním atomu budou uspořádány tak, aby se maximalizovala jejich vzdálenost od ostatních. Dva páry budou vždy od sebe vzdáleny 180 stupňů, v lineárním uspořádání. Tři páry budou od sebe vzdáleny 120 stupňů v trigonálním uspořádání. Čtyři páry budou uspořádány do čtyřstěnu, vzdáleného od sebe 109 stupňů. Při pěti párech elektronů existují dvě možná uspořádání: trigonální bipyramidální (úhly 90 a 120 stupňů) a čtvercové pyramidální (úhly 90 stupňů). Trigonální bipyramidální uspořádání má nejnižší energii, ale čtvercové pyramidální uspořádání je mu docela blízko a je také důležité. Když je elektronových párů 6, zaujímají vrcholy oktaedru (úhly 90 stupňů).

Metan i amoniak mají 4 elektronové páry, uspořádané do tetraedru. Pouze tři z těchto párů jsou v amoniaku vázány na jiný atom. Boran má 3 elektronové páry a musí být trigonální.

Koordinační geometrie

Strukturu určují vazebné i nevazebné elektronové páry, ale geometrii molekul nazýváme podle uspořádání atomů.

Elektronové páry	0 osamělých párů	1 osamělý pár	2 osamělé páry	3 osamělé páry
2 e-. páry	lineární	lineární	žádný	žádný
3 e- dvojice	trigonální	zakřivené	lineární	žádné
4 e- páry	tetraedrické	trigonální pyramidální	obloukové	lineární
5 e- dvojice	trigonální bipyramidální	disfenoidální	T-tvarovaný	lineární
6 e- páry	oktaedrické	čtvercové pyramidální	čtvercové planární	T-ve tvaru

Skutečné vazebné úhly budou obvykle zkreslené oproti idealizovaným úhlům na obrázcích výše, protože všechny vazby a nevazebné elektronové páry nemají stejnou „velikost“.

jednotlivé páry > trojná vazba > dvojná vazba > jednoduchá vazba
Rozdíl je také u atomů, které jsou vázány na centrální atom. Atomy I jsou v CH2I2 mnohem větší než atomy H a úhel H-H je menší než ideálních 109 stupňů, zatímco úhel I-I je větší.
ZpětTabulkyKompasIndexÚvodDalší
.