Molekulska geometrija

Najprej preštej elektronske domene

Enojna, dvojna in trojna vez se v VSEPR štejejo kot ena usmerjena domena. Vsak nevezni par je dodatna domena. Dve domeni dasta linearno, tri trigonalno planarno in štiri tetraedrično razporeditev.

Zapis AXE loči vezane atome X od neveznih parov E. AX₄ je tetraeder, AX₃E daje trigonalno piramido, AX₂E₂ pa ukrivljeno obliko.

Nevezni pari stisnejo vezne kote

Gostota neveznega para je bolj skoncentrirana pri osrednjem atomu kot deljeni vezni par in običajno močneje odbija sosednje domene. Zato ima CH₄ približno 109,5°, NH₃ približno 107° in H₂O približno 104,5°.

Te vrednosti so izmerjene lastnosti resničnih struktur, ne magične konstante modela VSEPR. Substituenti, elektronegativnost in večkratne vezi lahko kote dodatno premaknejo.

Pet in šest domen

Pet domen tvori trigonalno bipiramido z aksialnimi in ekvatorialnimi mesti. Nevezni par raje zasede ekvatorialno mesto, ker ima manj 90° interakcij. AX₄E zato da gugalnično obliko, AX₃E₂ pa obliko T.

Šest domen tvori oktaedrično razporeditev. AX₆ je oktaeder, AX₅E kvadratna piramida, AX₄E₂ pa je lahko kvadratno planaren kot XeF₄, ko sta nevezna para nasproti.

Večkratna vez je ena domena, vendar ni enaka

Dvojna ali trojna vez zavzame eno smer od osrednjega atoma, zato se šteje kot ena domena. Ima pa večjo elektronsko gostoto kot enojna vez in lahko sosednje domene odbija močneje.

VSEPR zato pogosto pravilno določi razred oblike, ne pa natančnih kotov. Za drobne razlike potrebujemo eksperimentalne podatke ali natančnejše izračune elektronske strukture.

Od Lewisove strukture do oblike

Zanesljiv postopek je: preštej valenčne elektrone, nariši Lewisovo strukturo, določi število domen okoli osrednjega atoma, pripiši geometrijo domen in šele nato poimenuj molekulsko obliko brez neveznih parov.

V CO₂ ima C dve domeni in AX₂, zato je molekula linearna. NH₃ ima tri vezi in en nevezni par, torej AX₃E; H₂O je AX₂E₂.

Omejitve VSEPR

VSEPR najbolje deluje pri številnih preprostih molekulah glavnih skupin. Ne napove veznih energij, spektrov ali magnetizma in lahko odpove pri kompleksih prehodnih kovin, kjer so pomembne d orbitale in ligandno polje.

Pri večjih molekulah moramo ločiti lokalno geometrijo od konformacije. Vsak ogljik v etanu je skoraj tetraedričen, vendar vrtenje okoli vezi C–C spremeni celotno konformacijo brez spremembe lokalne geometrije.

Rešeni primeri

1. SO₂

2. SF₄

3. XeF₄