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  • Geometria elettronica e forma molecolare:spiegazione delle differenze chiave

    Di Rosann Kozlowski Aggiornato il 30 agosto 2022

    DragonImages/iStock/GettyImages

    La geometria elettronica e la forma molecolare descrivono il modo in cui gli elettroni e gli atomi sono posizionati attorno a un atomo centrale nello spazio tridimensionale, determinando la forma della molecola e gli angoli di legame.

    Definizioni:geometria elettronica e forma molecolare

    La geometria elettronica si riferisce alla disposizione dei gruppi di elettroni, sia coppie leganti che coppie solitarie, attorno a un atomo centrale. La forma molecolare, invece, descrive solo la disposizione spaziale degli atomi legati. Quando una molecola non contiene coppie solitarie, i due concetti coincidono; in caso contrario, le coppie solitarie distorcono la forma.

    Teoria VSEPR e il suo ruolo nella previsione della geometria

    Il modello VSEPR (Valence-Shell Electron-Pair Repulsion) prevede la geometria di una molecola riducendo al minimo la repulsione tra le coppie di elettroni. Le coppie solitarie si respingono più fortemente delle coppie di legame, il che riduce leggermente gli angoli di legame rispetto ai valori ideali per una data geometria elettronica.

    Geometria elettronica per numero di gruppi di elettroni

    • 2 gruppi:lineare (180°)
    • 3 gruppi:trigonale planare (120°)
    • 4 gruppi:tetraedrico (109,5°)
    • 5 gruppi:bipiramidali trigonali (120°/90°)
    • 6 gruppi:ottaedrico (90°)

    Forme comuni derivate da ciascuna geometria elettronica

    Di seguito sono riportate le tipiche forme molecolari che si formano quando le coppie solitarie occupano i gruppi elettronici. La forma elencata per prima per ciascuna geometria è l'unica in cui la geometria elettronica e la forma molecolare corrispondono.

    Lineare (2 gruppi)

    • Lineare – 180° (geometria dell'elettrone =forma molecolare)

    Trigonale Planare (3 gruppi)

    • Trigonale planare – 120° (nessuna coppia solitaria)
    • Piegato:2 legami, 1 paio solitario (angolo di legame <120°)

    Tetraedrico (4 gruppi)

    • Tetraedrico – 109,5° (nessuna coppia solitaria)
    • Piramidale trigonale – 3 legami, 1 coppia solitaria (angolo di legame <109,5°)
    • Piegato:2 legami, 2 coppie solitarie (angolo di legame <109,5°)

    Bipiramidale trigonale (5 gruppi)

    • Bipiramidale trigonale – 120°/90° (nessuna coppia solitaria)
    • Altalena:4 legami, 1 coppia solitaria (la coppia solitaria occupa la posizione assiale)
    • A forma di T – 3 legami, 2 coppie solitarie
    • Lineare – 2 legami opposti uno all'altro, 3 coppie solitarie

    Ottaedrico (6 gruppi)

    • Ottaedrico – 90° (nessuna coppia solitaria)
    • Piramidale quadrato - 5 legami, 1 coppia solitaria (la coppia solitaria occupa la posizione assiale)
    • Quadrato planare – 4 legami, 2 coppie solitarie (le coppie solitarie occupano posizioni assiali)

    Queste relazioni consentono ai chimici di prevedere sia la forma di una molecola che i suoi angoli di legame da un semplice conteggio di coppie di elettroni.

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