Строение молекул и ионов

Наиболее вероятная конфигурация молекулы или иона соответствует наименьшему отталкиванию электронных пар или их максимальному удалению друг от друга. Модель отталкивания электронных пар валентной оболочки (ОЭПВО) коротко сводится к следующему. Пространственное распределение химических связей вокруг поливалентных атомов определяется общим числом пар электронов: связывающих и неподеленных.

Тип молекулы в общем виде записывается как AB_mE_n, где А – центральный атом, В – лиганд, Е – неподеленная пара электронов. Геометрия молекулы определяется только числом σ -связей и несвязанных электронов, π -связями можно пренебречь. (Несколько более сильное отталкивание между двойными связями по сравнению с одинарными приводит к незначительным изменениям углов и энергий связей).

В соответствии с методом валентных связей (использование этого метода приводит к такому же результату, что и использование модели ОЭПВО), пространственная конфигурация молекулы определяется пространственным расположением гибридных орбиталей центрального атома, которые образуются в результате взаимодействия между орбиталями.

Для определения типа гибридизации центрального атома надо знать число гибридизующихся орбиталей. Его можно найти, сложив число связывающих и неподеленных электронных пар центрального атома и отняв число π -связей.

Например, в ионе

общее число связывающих и неподеленных пар равно 4 + 1 = 5. Отняв число π -связей, получим число гибридизующихся орбиталей: 5 – 1 = 4. Таким образом, тип гибридизации sp³, тип иона AB₃E, пространственное расположение электронных пар имеет форму тетраэдра, а сам ион представляет собой тригональную пирамиду:

Ниже приведены некоторые из возможных вариантов

Число гибридизующихся орбиталей	Тип гибридизации	Тип молекулы	Пространственное расположение электронных пар	Пространственное расположение молекулы или иона
	sp	АВ2	линейное	Линейное В – А – В
	sp2	АВ3     АВ2Е	треугольник     треугольник	треугольник угловое строение
	sp3	АВ4     АВ3Е     АВ2Е2	тетраэдр     тетраэдр     тетраэдр	тетраэдр тригональная пирамида угловое строение

	sp3d	АВ5     АВ3Е2	тригональная бипирамида   тригональная бипирамида	тригональная бипирамида   Т-образное строение
	sp3d2	АВ2Е3     АВ6   АВ5Е     АВ4Е2	тригональная бипирамида   октаэдр   октаэдр     октаэдр	линейное строение октаэдр тетрагональная пирамида квадрат