Megjósolni a kötött atomok közötti szöget a valencia héj elektronpár-taszítás (VSEPR) elméletének felhasználásával. A szterikus szám - a központi atomhoz kötött egyéb atomok és magányos elektronpárok összessége - meghatározza a molekula geometriáját. A magányos elektronpárok az atom külső (vegyértékű) héjában helyezkednek el, és nem osztoznak más atomokkal.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
Bár nem használhatja a VSEPR-t a kötésszögek kiszámításához, ez segít meghatározni ezeket a szögeket a szterikus szám alapján. Csak a hidrogénnek van szterikus száma, és a H2 molekula lineáris alakú.
Hibridizált pályák
Az elektron egy jellegzetes alakban kering az atom körül, amelyet az elektron megtalálásának legvalószínűbb helye határoz meg. Az elektronok taszítják egymást, mert mindegyiknek negatív töltése van, ezért a pályák mindegyik elektronnak a lehető legnagyobb távolságot adják szomszédaitól. Amikor a vegyérték-elektron kovalens kötést képez egy másik atommal, akkor a pálya megváltozik a hibridizációnak nevezett folyamatban. A VSEPR a hibridizált pályák alapján jósolja a kötésszögeket, de bizonyos fémvegyületekre, gáznemű sókra és oxidokra nem pontos.
Sp hibridizáció
A legegyszerűbb hibrid pálya az sp, ami kettő szterikus számának felel meg. A kötés szöge lineáris, vagy 180 fok, ha az atomnak nincs egyedüli elektronpárja. Ilyen például a szén-dioxid. Ezzel szemben a nitrogénmolekulának egyetlen magányos elektronpárja van. Ez lineáris alakot ad, de hibridizálatlan pályát, ezért nincs kötési szöge.
Sp2 hibridizáció
A három szterikus szám sp2 pályák kialakulásához vezet. A kötési szögek a magányos elektronpárok számától függenek. Például a bór-trikloridnak nincsenek egyedülálló párjai, trigonális sík alakja és kötési szöge 120 fok. Az O3 trioxigénmolekulának egyetlen magánya van, és hajlított alakot képez 118 fokos kötési szögekkel. Másrészt az O2-nek két magányos párja van és lineáris alakja van.
Sp3 hibridizáció
A négy szterikus számú atomnak nulla és három magányos elektronpárja lehet egy sp3 hibridizált pályán belül. A metán, amelynek nincsenek egyedülálló párjai, 109,5 fokos kötési szögekkel rendelkező tetraédert képez. Az ammóniának egyetlen magánya van, 107,5 fokos kötési szöget és trigonális piramis alakú alakot hoz létre. A víz, két magányos elektronpárral, hajlított alakú, 104,5 fokos kötési szögekkel rendelkezik. A fluor-molekulák három magányos párral és lineáris geometriával rendelkeznek.
Magasabb szterikus számok
A magasabb szterikus számok összetettebb geometriákhoz és különböző kötési szögekhez vezetnek. A VSEPR mellett olyan bonyolult elméletek is megjósolják a kötésszögeket, mint a molekuláris erőterek és a kvantumelmélet.