Preveja os ângulos entre os átomos ligados usando a teoria da repulsão do par de elétrons da camada de valência (VSEPR). O número estérico - o total de outros átomos e pares de elétrons isolados ligados a um átomo central - determina a geometria de uma molécula. Os pares de elétrons isolados residem na camada externa (valência) de um átomo e não são compartilhados com outros átomos.
TL; DR (muito longo; Não li)
Embora você não possa usar o VSEPR para calcular ângulos de ligação, ele ajuda a determinar esses ângulos com base no número estérico. Apenas o hidrogênio tem um número estérico de um, e a molécula de H2 tem uma forma linear.
Orbitais Hibridizados
Um elétron orbita um átomo em uma forma característica determinada pelo lugar mais provável para encontrar o elétron em qualquer momento. Os elétrons se repelem porque todos têm cargas negativas, então os orbitais dão a cada elétron a distância máxima possível de seus vizinhos. Quando um elétron de valência forma uma ligação covalente com outro átomo, o orbital muda em um processo denominado hibridização. O VSEPR prevê ângulos de ligação com base em orbitais hibridizados, mas não é preciso para certos compostos metálicos, sais gasosos e óxidos.
Hibridização Sp
O orbital híbrido mais simples é sp, correspondendo a um número estérico de dois. O ângulo de ligação é linear, ou 180 graus, quando o átomo não tem pares de elétrons isolados. Um exemplo é o dióxido de carbono. Por outro lado, uma molécula de nitrogênio tem um único par de elétrons. Isso lhe dá uma forma linear, mas um orbital não hibridizado e, portanto, não tem ângulo de ligação.
Hibridização Sp2
Um número estérico de três leva à formação dos orbitais sp2. Os ângulos de ligação dependem do número de pares de elétrons isolados. Por exemplo, o tricloreto de boro não tem pares solitários, tem uma forma planar trigonal e ângulos de ligação de 120 graus. A molécula de tri-oxigénio O3 tem um único par e forma uma forma dobrada com ângulos de ligação de 118 graus. Por outro lado, O2 possui dois pares solitários e uma forma linear.
Hibridização Sp3
Um átomo com um número estérico de quatro pode ter de zero a três pares de elétrons isolados em um orbital hibridizado sp3. O metano, que não possui pares isolados, forma um tetraedro com ângulos de ligação de 109,5 graus. A amônia tem um único par, criando ângulos de ligação de 107,5 graus e uma forma piramidal trigonal. A água, com dois pares solitários de elétrons, tem uma forma curvada com ângulos de ligação de 104,5 graus. As moléculas de flúor têm três pares isolados e uma geometria linear.
Números estéricos superiores
Números estéricos mais altos levam a geometrias mais complexas e diferentes ângulos de ligação. Além do VSEPR, teorias complicadas, como campos de força molecular e teoria quântica, também prevêem ângulos de ligação.