Molekül Geometrileri

Düğümden bağlanmış balonlar birbirini iter ve birbirinden olabildiğince uzağa dizilir. İki balon bir doğru, üç balon bir üçgen, dört balon bir dört yüzlü kurar.

Metan ($\text{CH}_4$) kâğıda artı gibi çizilir; aradaki açı $90^\circ$ görünür. Gerçekte dört H birbirini iter, ikisi kâğıdın üstüne, ikisi altına kalkar: her H–C–H açısı $109{,}5^\circ$ olur.

Merkez atomun her bağı ve her ortaklanmamış elektron çifti bir elektron bölgesidir. Amonyakta azotun 3 bağı ve 1 çifti var: 4 bölge, 4 balon. Mor balondaki iki nokta çiftin elektronlarıdır.

Bölgeler, aralarındaki açı en büyük olacak biçimde dizilir; buna VSEPR denir. 2 bölge doğrusal ($180^\circ$), 3 bölge düzlem üçgen ($120^\circ$), 4 bölge dört yüzlü ($109{,}5^\circ$).

$\text{BeH}_2$'de Be'nin iki bağı var, çifti yok: $\text{AX}_2$, doğrusal, $180^\circ$. $\text{BH}_3$'te üç bağ: $\text{AX}_3$, düzlem üçgen, $120^\circ$. B'nin boş $p$ orbitali bu düzleme diktir.

Karbon saydam dört yüzlünün merkezinde, dört H köşelerde. Dört bağ birbirinin aynısı; altı H–C–H açısının hepsi $109{,}5^\circ$. Karbonda çift yok: $\text{AX}_4$, $sp^3$.

A merkez atom, X ona bağlı atom, E ortaklanmamış çifttir. $\text{CH}_4$, $\text{NH}_3$, $\text{H}_2\text{O}$ ve HF'de bağ ve çift sayısı değişir, toplam hep 4'tür: dördü de dört bölgelidir.

Çift tek çekirdeğe bağlıdır, bağlardan daha çok yer kaplar ve üç H'yi aşağı iter: açı $109{,}5^\circ$'den yaklaşık $107^\circ$'ye iner. Atomlara bakınca geriye üçgen piramit kalır.

Suda oksijenin iki bağı ve iki çifti var. Çiftler şiştikçe iki O–H bağını birbirine doğru sıkıştırır; H–O–H açısı $109{,}5^\circ$'den $104{,}5^\circ$'ye iner.

Su $\text{AX}_2\text{E}_2$'dir. İki çift arasındaki itme en güçlüsüdür, bu yüzden açı amonyaktakinden de küçüktür: $104{,}5^\circ$. Üç atom bir doğru üzerinde değildir: açısal.

Dördünde de 4 bölge var; sırayla bir bağ çifte dönüşüyor. Açılar $109{,}5^\circ$, $107^\circ$, $104{,}5^\circ$ diye iniyor. HF iki atomludur, doğrusaldır ve bağ açısı yoktur.

Her bağın oku elektronu daha çok çeken atoma bakar. $\text{CH}_4$'te dört ok birbirini götürür: apolar. $\text{NH}_3$ ve $\text{H}_2\text{O}$'da kalın toplam ok çiftlere doğru uzanır: polar.

Her karbona ayrı bakılır; ikili ya da üçlü bağ tek bölge sayılır. Etanda karbon dört yüzlü ($109{,}5^\circ$), etende düzlem üçgen ($120^\circ$, altı atom bir düzlemde), etinde doğrusal ($180^\circ$).

Bölge = bağ + çift. Çift yoksa simetrik ve apolar: $\text{BeH}_2$ doğrusal, $\text{BH}_3$ düzlem üçgen, $\text{CH}_4$ dört yüzlü. Çift varsa polar: $\text{NH}_3$ üçgen piramit, $\text{H}_2\text{O}$ açısal, HF doğrusal.