Predvidite kote med vezanimi atomi z uporabo teorije odbijanja elektronskih parov valentne lupine (VSEPR). Sterično število - seštevek drugih atomov in samotnih elektronskih parov, vezanih na osrednji atom - določa geometrijo molekule. Osamljeni elektronski pari prebivajo v zunanji (valacijski) lupini atoma in jih ne delijo z drugimi atomi.
TL; DR (predolgo; Nisem prebral)
Čeprav za izračun kotov vezi ne morete uporabiti VSEPR, pomaga pri določanju teh kotov na podlagi steričnega števila. Le vodik ima sterično število ena, molekula H2 pa ima linearno obliko.
Hibridizirane orbitale
Elektron kroži okoli atoma v značilni obliki, ki jo določa najverjetnejše mesto, kjer lahko kadar koli najde elektron. Elektroni se odbijajo, ker imajo vsi negativne naboje, zato orbitale dajejo vsakemu elektronu največjo možno razdaljo od sosedov. Ko valentni elektron tvori kovalentno vez z drugim atomom, se orbita spremeni v procesu, imenovanem hibridizacija. VSEPR predvideva kote vezi na podlagi hibridiziranih orbital, ni pa natančen za nekatere kovinske spojine, plinaste soli in okside.
Sp Hibridizacija
Najpreprostejša hibridna orbita je sp, ki ustreza steričnemu številu dveh. Kota vezi je linearna ali 180 stopinj, če atom nima osamljenih elektronskih parov. Primer je ogljikov dioksid. Nasprotno pa ima molekula dušika en samoten elektronski par. To mu daje linearno obliko, vendar nehibridizirano orbitalo in zato nima kota vezi.
Sp2 Hibridizacija
Sterično število treh vodi do tvorbe sp2 orbital. Koti vezi so odvisni od števila osamljenih elektronskih parov. Bor triklorid na primer nima osamljenih parov, trigonalne ravninske oblike in kotov vezi 120 stopinj. Molekula trioksigena O3 ima en sam par in tvori upognjeno obliko s koti vezi 118 stopinj. Po drugi strani ima O2 dva osamljena para in linearno obliko.
Sp3 Hibridizacija
Atom s steričnim številom štiri ima lahko od nič do treh samotnih elektronskih parov v hibridizirani orbitali sp3. Metan, ki nima osamljenih parov, tvori tetraeder s koti vezi 109,5 stopinj. Amoniak ima en sam par, ki ustvarja kote vezi 107,5 stopinj in trigonalno piramidalno obliko. Voda z dvema osamljenima paroma elektronov ima upognjeno obliko s 104,5-stopinjskimi koti vezi. Molekule fluora imajo tri osamljene pare in linearno geometrijo.
Višje sterične številke
Višja sterična števila vodijo do bolj zapletenih geometrij in različnih kotov vezi. Poleg VSEPR zapletene teorije, kot so polja molekularnih sil in kvantna teorija, napovedujejo tudi kote vezi.