1。価電子シェル電子ペア反発(VSEPR)理論:
* 電子ペアは互いに反発します: 基本原則は、電子ペアは、結合軌道であろうと非結合軌道であろうと、互いに反発し、それらの間の距離を最大化しようとすることです。
* 反発の最小化: 中央原子の周りの原子の配置は、電子ペア間の反発を最小限に抑えるものです。
* 電子ペアのタイプ: この理論では、結合ペア(原子間で共有)と孤立ペア(非共有電子)の両方を考慮します。唯一のペアは、結合ペアよりも強い反発力を発揮します。
2。ハイブリダイゼーション:
* 原子軌道ミックス: 原子が結合すると、原子軌道が混合してハイブリッド軌道を形成できます。この混合は、軌道の形状とエネルギーを変化させ、より効果的な結合を可能にします。
* ハイブリダイゼーションはジオメトリに影響します: SP、SP²、SP³などのハイブリダイゼーションのタイプは、ハイブリッド軌道の数と方向を決定し、中央原子の周りの原子の配置を決定します。
3。結合角:
* 反発は角度に影響します: 2つの結合間の角度は、それらの結合の電子ペア間の反発の影響を受けます。
* 孤立ペア効果: 唯一のペアは、結合ペアよりも強い反発を行い、結合角度が小さくなります。
4。原子と孤立ペアの数:
* 原子の数: 中央原子に直接接着される原子の数は、ジオメトリに影響します。たとえば、4つの結合原子を持つ中央原子は、2つの結合原子を持つものとは異なる形状とは異なります。
* 孤立ペアの数: 中央原子に孤立したペアが存在することは、領域にも影響を与え、接着された原子の配置に影響を与えるため、ジオメトリにも影響します。
例:
* メタン(CH4): メタンの炭素原子には4つの結合ペアがあり、孤立ペアはありません。 VSEPR理論は、109.5°の結合角度で四面体の形状を予測します。
* 水(H2O): 水中の酸素原子には、2つの結合ペアと2つの孤立ペアがあります。唯一のペアはより強い反発を行い、約104.5°の結合角で曲がったジオメトリにつながります。
要約すると、中央原子の周りの原子の配置は、電子ペア、ハイブリダイゼーション、結合角、および原子数と孤立ペアの間の反発との相互作用の結果です。これらの要因は、最も安定した好ましい分子形状を決定するために連携します。