โมเลกุลของสารไม่ได้เป็นเส้นตรงทั้งหมด ราวกับว่าอยู่ในระนาบเดียว ท้ายที่สุดพวกมันกระจัดกระจายในอวกาศและอะตอมของพวกมันก็ถูกจัดเรียงหรือจัดเรียงต่างกัน จึงมีรูปทรงเรขาคณิตที่แตกต่างกันสำหรับโมเลกุลของสารแต่ละประเภท
วิธีที่ง่ายที่สุดวิธีหนึ่งในการกำหนดเรขาคณิตของโมเลกุลนั้นขึ้นอยู่กับทฤษฎีของ การขับไล่คู่อิเล็กตรอนของเปลือกวาเลนซ์ (RPECV) ตามทฤษฎีนี้ คู่อิเล็กตรอนของอะตอมกลางทำหน้าที่เป็น เมฆอิเล็กทรอนิกส์ ที่ผลักไสซึ่งกันและกัน ด้วยวิธีนี้พวกเขาจะถูกวางให้ห่างจากกันมากที่สุด เรขาคณิตโมเลกุลจะขึ้นอยู่กับจำนวนของคู่อิเล็กทรอนิกส์รอบอะตอมกลาง
เมฆอิเล็กทรอนิกส์นี้สามารถประกอบขึ้นจากอิเล็กตรอนที่มีส่วนร่วมในพันธะ (เดี่ยว สองเท่า หรือสามเท่า) และไม่มีส่วนร่วมด้วย ดังนั้นเราจึงมี:
![คลาวด์อิเล็กทรอนิกส์ การจับคู่คลาวด์อิเล็กทรอนิกส์](/f/10e7de4ff73054bbe48172f1e2bab43b.jpg)
ช่วยให้คิดว่าเมฆก้อนนี้เป็นบอลลูนหรือลูกโป่งที่ผูกไว้ โดยมีอะตอมตรงกลางอยู่ตรงกลาง ตัวอย่างเช่น ในโมเลกุลที่มีเมฆอิเล็กตรอนเพียง 2 ก้อนรอบๆ อะตอมกลาง ยิ่งมีขนาดใหญ่ขึ้น ระยะห่างที่เป็นไปได้ระหว่างพวกมันคือมุม 180º ดังนั้น เรขาคณิตของโมเลกุลจะเป็น เชิงเส้น
![เมฆอิเล็กทรอนิกส์ การวางแนวเชิงพื้นที่ของเมฆอิเล็กทรอนิกส์สองก้อน](/f/e37a13e93f3cebe97068d32748c40002.jpg)
ดังนั้นเราจึงสามารถสรุปได้ว่าเรขาคณิตโมเลกุลของโมเลกุลส่วนใหญ่จะเป็นอย่างไรหากเราคำนึงถึง จำนวนอะตอมในโมเลกุล และพันธะที่อะตอมกลางสร้าง ตรวจสอบว่ามีคู่ของอะตอมหรือไม่ อิเล็กตรอน
ดูตัวอย่างด้านล่าง:
- โมเลกุลที่มี 2 อะตอม จะเป็น .เสมอ เชิงเส้น
ตัวอย่างเช่น:
H ─ H, H ─ Cl, F ─ F, O ═ O, C ≡ O
- โมเลกุล 3 อะตอม: เชิงมุมหรือสามเหลี่ยม
ถ้าอะตอมกลาง มีอิเลคตรอนที่ไม่มีพันธะคู่หนึ่ง เรขาคณิตจะเป็น เชิงมุมอย่างในกรณีของ SO โมเลกุล2:
![เรขาคณิตเชิงมุม เรขาคณิตโมเลกุลเชิงมุมของซัลเฟอร์ไดออกไซด์](/f/813a92746f174b28cb8873962434eef9.jpg)
พิจารณาเมฆอิเล็กตรอนสีน้ำเงินเพื่อเป็นตัวแทนของคู่อิเล็กตรอนที่ไม่มีส่วนร่วมในพันธะ และสีเหลืองคือคู่ของอิเล็กตรอนที่มีส่วนร่วมในพันธะ
- โมเลกุล 4 อะตอม: ระนาบตรีโกณมิติ (หรือสามเหลี่ยม) หรือเสี้ยม (หรือพีระมิดตรีโกณมิติ)
ถ้าอะตอมตรงกลางไม่มีคู่อิเล็กตรอนแบบ unpaired (ไม่พันธะ) เรขาคณิตของโมเลกุลจะเป็นรูปสามเหลี่ยมแบน (หรือรูปสามเหลี่ยม) ดูตัวอย่าง BF3:
![เรขาคณิตตรีโกณมิติ เรขาคณิตโมเลกุลตรีโกณมิติ](/f/775632006cd40858ac0fa422d79fe50c.jpg)
หากอะตอมมีคู่อิเล็กตรอนที่ไม่มีพันธะ เรขาคณิตของโมเลกุลจะเป็นเสี้ยม (หรือพีระมิดตรีโกณมิติ) เช่นในกรณีของแอมโมเนีย:
![เรขาคณิตเสี้ยม เรขาคณิตเสี้ยมแอมโมเนีย](/f/6e9b49cf22faca25921bee436c38471b.jpg)
- โมเลกุล 5 อะตอม: จัตุรมุข
ตัวอย่างเรขาคณิตมีเทน:
![เรขาคณิตทรงสี่เหลี่ยม เรขาคณิตจัตุรมุขของมีเทน](/f/33c4f0eac3aa23c610c67a3de461ec24.jpg)
- โมเลกุลที่มี 6 อะตอม: พีระมิดตรีโกณมิติหรือพีระมิดสามเหลี่ยม
ตัวอย่างคือ ฟอสฟอรัสเพนตาคลอไรด์ (PCl5) ซึ่งมีการเชื่อมต่อระหว่างฟอสฟอรัสและคลอรีนที่มุม 90º และส่วนอื่น ๆ ของ 120º ก่อตัวเป็นไบพีระมิดที่มีฐานเป็นรูปสามเหลี่ยม:
![เรขาคณิตไบพีระมิดตรีโกณมิติ เรขาคณิตไบพีระมิดแบบตรีโกณมิติของฟอสฟอรัสเพนตาคลอไรด์](/f/7ef95b69f9547ddffe624a9a9cf6a102.jpg)
- โมเลกุล 7 อะตอม: แปดด้าน
ตัวอย่าง: ซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์ (SF6) ซึ่งมีมุม 90º.
![เรขาคณิตแปดด้าน เรขาคณิตแปดด้านของซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์](/f/22a3bde751ac61564ddd532926d3fd50.jpg)
โดย เจนนิเฟอร์ โฟกาซา
จบเคมี
แหล่งที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/determinacao-geometria-das-moleculas.htm