원자가 쉘 전자 쌍 반발 (VSEPR)의 이론을 사용하여 결합 된 원자 사이의 각도를 예측합니다. 중앙 원자에 결합 된 다른 원자와 고독한 전자 쌍의 총체적 수는 분자의 형상을 결정합니다. 고독한 전자 쌍은 원자의 외부 (밸런스) 껍질에 존재하며 다른 원자와 공유되지 않습니다.
tl; dr (너무 길다; 읽지 않았다)
VSEPR을 사용하여 본드 각도를 계산할 수는 없지만 입체 번호에 따라 해당 각도를 결정하는 데 도움이됩니다. 수소 만 입체 수가 있고 H2 분자는 선형 모양을 갖습니다.
Hybridized Orbitals
전자는 한 번에 전자를 찾을 가능성이 가장 높은 장소에 의해 결정된 특징적인 형태의 원자를 공전합니다. 전자는 모두 음전하가 있기 때문에 서로 격퇴하므로 궤도는 각 전자에 이웃으로부터 가능한 최대 거리를 제공합니다. 원자가 전자가 다른 원자와 공유 결합을 형성 할 때, 궤도는 하이브리드 화라는 과정의 변화를 변화시킨다. VSEPR은 하이브리드 화 궤도에 기초한 결합 각도를 예측하지만 특정 금속 화합물, 기체 염 및 산화물에 대해서는 정확하지 않다.
SP Hybridization
가장 간단한 하이브리드 궤도는 SP입니다. 원자에 고독한 전자 쌍이없는 경우 결합 각도는 선형 또는 180도입니다. 이산화탄소가 그 예입니다. 반대로, 질소 분자는 하나의 고독한 전자 쌍을 갖는다. 이것은 선형 모양을 제공하지만 가축이없는 궤도를 제공하므로 결합 각도가 없습니다.
SP2 Hybridization
세 가지 세 가지 수는 SP2 궤도의 형성으로 이어진다. 결합 각은 고독한 전자 쌍의 수에 따라 다릅니다. 예를 들어, 붕소 트리클로라이드는 고독한 쌍, 삼각 평면 모양 및 120 도의 결합 각도가 없습니다. 트리 넥스 분자 O3는 하나의 고독 쌍을 가지며 결합 각도 118 도의 구부러진 모양을 형성합니다. 반면, O2는 두 개의 고독한 쌍과 선형 모양을 가지고 있습니다.
SP3 Hybridization
4 개의 입체 수의 원자는 SP3 혼성 궤도 내에서 0에서 3 개의 고독한 전자 쌍을 가질 수 있습니다. 고독한 쌍이없는 메탄은 109.5도 결합 각도를 갖는 사면체를 형성합니다. 암모니아에는 하나의 고독한 쌍이있어 107.5 도의 결합 각도와 삼각 피라미드 모양이 생성됩니다. 2 개의 고독한 전자 쌍의 물은 104.5도 결합 각도의 구부러진 모양을 가지고 있습니다. 불소 분자는 3 개의 고독한 쌍과 선형 기하학을 가지고 있습니다.
더 높은 입체 숫자
입체 수가 높을수록 더 복잡한 형상과 다른 결합 각도로 이어집니다. VSEPR 외에도 분자력 필드 및 양자 이론과 같은 복잡한 이론도 결합 각도를 예측합니다.
