Forma Molecular
Usamos estruturas Lewis juntamente com a Teoria da Repulsão de Pares de Elétrons Valence Shell para prever as estruturas das moléculas. A idéia por trás disso é que os elétrons em orbitais preenchidos repelirão uns aos outros porque eles têm a mesma carga (assim como os ímãs com a mesma polaridade repelem).
- Todos os pares de electrões, tanto pares de ligação como pares isolados, são importantes para determinar a forma de uma molécula.
- Os pares de ligação são menores que os pares isolados porque há 2 núcleos com carga positiva a puxá-los em.
- As ligações simples são menores que as ligações duplas e as ligações duplas são menores que as ligações triplas.
- Se um átomo central (A) é rodeado por diferentes átomos (B e C) na molécula ABxCy, os tamanhos relativos de B e C podem afectar a estrutura da molécula.
O primeiro passo é construir a melhor estrutura de Lewis da molécula. Vejamos alguns exemplos: CH4, NH3, BH3
Os pares de electrões no átomo central serão dispostos de forma a maximizar a sua distância em relação aos outros. Dois pares estarão sempre separados em 180 graus, em uma disposição linear. Três pares estarão sempre separados por 120 graus, em uma disposição trigonal. Quatro pares serão dispostos em um tetraedro, a 109 graus de distância. Quando há 5 pares de elétrons, há dois arranjos possíveis: bipiramidal trigonal (ângulos de 90 e 120 graus) e piramidal quadrada (ângulos de 90 graus). A bipiramidal trigonal é a energia mais baixa, mas a estrutura piramidal quadrada é bastante próxima e também é importante. Quando há 6 pares de elétrons, eles ocupam os vértices de um octaedro (ângulos de 90 graus).
Metano e amônia ambos têm 4 pares de elétrons, dispostos em um tetraedro. Apenas três desses pares estão ligados a outro átomo em amônia. O borano tem 3 pares de elétrons e deve ser trigonal.
Geometria de coordenação
Bambos pares de elétrons de ligação e não ligação determinam a estrutura, mas nomeamos a geometria das moléculas de acordo com a disposição dos átomos.
| Pares electrónicos | 0 pares isolados | 1 par isolado | 2 pares isolados | 3 pares isolados |
| 2 e- pares | linear |
linear >> |
nenhum | nenhum |
| 3 e- pares | trigonal |
cortado |
linear |
nenhum |
| 4 e- pares | tetraédrico |
piramidal trigonal |
dentado |
linear |
| 5 e- pares | bipirâmide trigonal |
disfenoidal |
formato T |
linear > |
| 6 e- pares | octaédrico |
piramidal quadrada |
planar quadrado |
T-em forma |
Os verdadeiros ângulos de ligação serão normalmente distorcidos a partir dos ângulos idealizados nas imagens acima porque todas as ligações e pares de electrões não ligados não têm o mesmo “tamanho”.
Também, os átomos que estão ligados a um átomo central fazem a diferença. Os átomos I são muito maiores que os átomos H em CH2I2 e o ângulo H-H é menor que os 109 graus ideais, enquanto o ângulo I-I é maior.