Av Rosann Kozlowski Uppdaterad 30 augusti 2022

DragonImages/iStock/GettyImages

Elektronisk geometri och molekylform beskriver hur elektroner och atomer är placerade runt en central atom i det tredimensionella rummet, vilket bestämmer molekylens form och bindningsvinklar.

Definitioner:Elektronisk geometri vs. molekylär form

Elektronisk geometri hänvisar till arrangemanget av elektrongrupper - både bindande par och ensamma par - runt en central atom. Molekylär form, å andra sidan, beskriver endast det rumsliga arrangemanget av de bundna atomerna. När en molekyl inte innehåller några ensamma par sammanfaller de två begreppen; annars förvränger ensamma par formen.

VSEPR-teori och dess roll i att förutsäga geometri

Valence-Shell Electron-Pair Repulsion (VSEPR)-modellen förutsäger en molekyls geometri genom att minimera repulsionen bland elektronpar. Ensamma par stöter bort starkare än bindande par, vilket minskar bindningsvinklarna något jämfört med de idealiska värdena för en given elektronisk geometri.

Elektronisk geometri efter antal elektrongrupper

• 2 grupper:linjär (180°)
• 3 grupper:trigonal plan (120°)
• 4 grupper:tetraedriska (109,5°)
• 5 grupper:trigonal bipyramidal (120°/90°)
• 6 grupper:oktaedrisk (90°)

Vanliga former härledda från varje elektronisk geometri

Nedan är de typiska molekylformerna som uppstår när ensamma par upptar elektrongrupperna. Formen som anges först för varje geometri är den enda där elektronisk geometri och molekylform matchar.

Linjär (2 grupper)

• Linjär – 180° (elektrongeometri =molekylform)

Trigonal Planar (3 grupper)

• Trigonal plan – 120° (inga ensamma par)
• Böjda – 2 bindningar, 1 ensamt par (bindningsvinkel <120°)

Tetraedral (4 grupper)

• Tetraedrisk – 109,5° (inga ensamma par)
• Trigonal pyramidal – 3 bindningar, 1 ensamt par (bindningsvinkel <109,5°)
• Böjda – 2 bindningar, 2 ensamma par (bindningsvinkel <109,5°)

Trigonal Bipyramidal (5 grupper)

• Trigonal bipyramidal – 120°/90° (inga ensamma par)
• Gungbräda – 4 bindningar, 1 ensamt par (ensamma paret upptar axiell position)
• T-formad – 3 bindningar, 2 ensamma par
• Linjär – 2 bindningar mittemot varandra, 3 ensamma par

Oktaedral (6 grupper)

• Oktaedrisk – 90° (inga ensamma par)
• Kvadratisk pyramidform – 5 bindningar, 1 ensamt par (ensamma paret upptar axiell position)
• Kvadratisk plan – 4 bindningar, 2 ensamma par (ensamma par upptar axiella positioner)

Dessa samband gör det möjligt för kemister att förutsäga både formen på en molekyl och dess bindningsvinklar från en enkel räkning av elektronpar.