Preziceți unghiurile dintre atomii legați folosind teoria repulsiei perechii de electroni cu valență (VSEPR). Numărul steric - totalul altor atomi și perechi de electroni solitari legați de un atom central - determină geometria unei molecule. Perechile de electroni singulari locuiesc în învelișul exterior (valance) al unui atom și nu sunt împărtășite cu alți atomi.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
Deși nu puteți utiliza VSEPR pentru a calcula unghiurile de legătură, acesta ajută la determinarea acelor unghiuri pe baza numărului steric. Numai hidrogenul are un număr steric de unul, iar molecula H2 are o formă liniară.
Orbitali hibridizați
Un electron orbitează un atom într-o formă caracteristică determinată de locul cel mai probabil pentru a găsi electronul la un moment dat. Electronii se resping reciproc, deoarece toți au sarcini negative, astfel încât orbitalii dau fiecărui electron distanța maximă posibilă de vecinii săi. Când un electron de valență formează o legătură covalentă cu un alt atom, orbita se schimbă într-un proces numit hibridizare. VSEPR prezice unghiuri de legătură pe baza orbitalilor hibridizați, dar nu este precis pentru anumiți compuși metalici, săruri gazoase și oxizi.
Sp Hibridizare
Cel mai simplu orbital hibrid este sp, corespunzător unui număr steric de doi. Unghiul de legătură este liniar sau 180 de grade, atunci când atomul nu are perechi de electroni singulari. Un exemplu este dioxidul de carbon. În schimb, o moleculă de azot are o singură pereche de electroni. Acest lucru îi conferă o formă liniară, dar un orbital nehibridizat și, prin urmare, nu are unghi de legătură.
Hibridizare Sp2
Un număr steric de trei conduce la formarea orbitalilor sp2. Unghiurile de legătură depind de numărul de perechi de electroni singulari. De exemplu, triclorura de bor nu are perechi solitare, o formă plană trigonală și unghiuri de legătură de 120 de grade. Molecula de trioxigen O3 are o pereche solitară și formează o formă îndoită cu unghiuri de legătură de 118 grade. Pe de altă parte, O2 are două perechi solitare și o formă liniară.
Hibridizare Sp3
Un atom cu un număr steric de patru poate avea de la zero la trei perechi de electroni singulari într-un orbital hibridizat sp3. Metanul, care nu are perechi solitare, formează un tetraedru cu unghiuri de legătură de 109,5 grade. Amoniacul are o pereche solitară, creând unghiuri de legătură de 107,5 grade și o formă piramidală trigonală. Apa, cu două perechi izolate de electroni, are o formă îndoită cu unghiuri de legătură de 104,5 grade. Moleculele de fluor au trei perechi solitare și o geometrie liniară.
Numere sterice superioare
Numere sterice mai mari conduc la geometrii mai complexe și unghiuri de legătură diferite. În plus față de VSEPR, teoriile complicate, cum ar fi câmpurile de forță moleculară și teoria cuantică, prezic de asemenea unghiuri de legătură.