Predvidite kutove između vezanih atoma pomoću teorije odbijanja elektronskog para valentne ljuske (VSEPR). Sterični broj - ukupni broj ostalih atoma i usamljeni elektronski parovi vezani za središnji atom - određuje geometriju molekule. Usamljeni elektronski parovi nalaze se u vanjskoj (valentnoj) ljusci atoma i ne dijele se s drugim atomima.
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Iako ne možete koristiti VSEPR za izračunavanje kutova veze, on pomaže u određivanju tih kutova na temelju steričkog broja. Samo vodik ima sterički broj jedan, a molekula H2 ima linearni oblik.
Hibridizirane orbitale
Elektron kruži oko atoma u karakterističnom obliku određenom najvjerojatnijem mjestu za pronalazak elektrona u bilo kojem trenutku. Elektroni se međusobno odbijaju jer svi imaju negativne naboje, pa orbitale daju svakom elektronu najveću moguću udaljenost od susjeda. Kada valentni elektron tvori kovalentnu vezu s drugim atomom, orbitala se mijenja u procesu koji se naziva hibridizacija. VSEPR predviđa kutove veze na temelju hibridiziranih orbitala, ali nije točan za određene metalne spojeve, plinovite soli i okside.
Sp Hibridizacija
Najjednostavnija hibridna orbitala je sp, koja odgovara sternom broju dva. Kut veze je ravan ili 180 stupnjeva, kada atom nema usamljene elektronske parove. Primjer je ugljični dioksid. Suprotno tome, molekula dušika ima jedan usamljeni elektronski par. To mu daje linearni oblik, ali nehibridiziranu orbitalu i stoga nema kut veze.
Sp2 Hibridizacija
Sterični broj od tri dovodi do stvaranja sp2 orbitala. Kutovi veze ovise o broju usamljenih elektronskih parova. Na primjer, bor triklorid nema usamljene parove, trigonalni ravni oblik i kutove veze od 120 stupnjeva. Molekula trioksigena O3 ima jedan usamljeni par i tvori savijeni oblik s kutovima veze od 118 stupnjeva. S druge strane, O2 ima dva usamljena para i linearni oblik.
Sp3 Hibridizacija
Atom sa sternim brojem četiri može imati od nula do tri usamljena elektronska para unutar sp3 hibridizirane orbitale. Metan, koji nema usamljene parove, tvori tetraedar sa kutovima veze od 109,5 stupnjeva. Amonijak ima jedan usamljeni par koji stvara kutove veze od 107,5 stupnjeva i trigonalni piramidalni oblik. Voda, s dva usamljena para elektrona, ima savijeni oblik s kutovima veze od 104,5 stupnjeva. Molekule fluora imaju tri usamljena para i linearnu geometriju.
Viši sterički brojevi
Veći sterički brojevi dovode do složenijih geometrija i različitih kutova veze. Uz VSEPR, komplicirane teorije poput polja molekularne sile i kvantne teorije također predviđaju kuteve veze.