Предскажете ъглите между свързаните атоми, използвайки теорията на валентната черупка отблъскване на електронни двойки (VSEPR). Стеричното число - съвкупността от други атоми и самотни електронни двойки, свързани към централен атом - определя геометрията на молекулата. Самотни електронни двойки се намират във външната обвивка на атома и не се споделят с други атоми.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
Въпреки че не можете да използвате VSEPR за изчисляване на ъгли на връзката, той помага да се определят тези ъгли въз основа на стерично число. Само водородът има стерично число едно, а молекулата Н2 има линейна форма.
Хибридизирани орбитали
Електронът обикаля атом в характерна форма, определена от най-вероятното място за намиране на електрона по всяко време. Електроните се отблъскват, защото всички те имат отрицателни заряди, така че орбиталите дават на всеки електрон максимално възможно разстояние от съседите му. Когато валентен електрон образува ковалентна връзка с друг атом, орбиталата се променя в процес, наречен хибридизация. VSEPR предсказва ъгли на връзката въз основа на хибридизирани орбитали, но не е точен за някои метални съединения, газообразни соли и оксиди.
Sp Хибридизация
Най-простата хибридна орбитала е sp, съответстваща на стеричен брой две. Ъгълът на връзка е линеен или 180 градуса, когато атомът няма самотни електронни двойки. Пример за това е въглеродният диоксид. Обратно, азотната молекула има една самотна електронна двойка. Това му придава линейна форма, но нехибридизирана орбитала и следователно няма ъгъл на свързване.
Sp2 Хибридизация
Стерично число от три води до образуването на sp2 орбитали. Ъглите на връзката зависят от броя на самотните електронни двойки. Например, борният трихлорид няма самотни двойки, триъгълна равнинна форма и ъгли на свързване от 120 градуса. Триоксигенната молекула O3 има една единична двойка и образува огъната форма с ъгли на връзка от 118 градуса. От друга страна, O2 има две самотни двойки и линейна форма.
Sp3 Хибридизация
Атом със стерично число четири може да има от нула до три самотни електронни двойки в рамките на sp3 хибридизирана орбитала. Метанът, който няма самотни двойки, образува тетраедър с ъгли на връзка 109,5 градуса. Амонякът има една самотна двойка, създаваща ъгли на връзка от 107,5 градуса и тригонална пирамидална форма. Водата с две уединени двойки електрони има огъната форма с ъгли на връзка от 104,5 градуса. Флуорните молекули имат три самотни двойки и линейна геометрия.
По-високи стерични числа
По-високите стерични числа водят до по-сложни геометрии и различни ъгли на връзка. В допълнение към VSEPR, сложни теории като полетата на молекулярната сила и квантовата теория също предсказват ъгли на връзката.
