Immagini di marca X/Stockbyte/Getty Images
Fin dalla sua introduzione negli anni ’50, il modello di repulsione della coppia di elettroni della shell di valenza (VSEPR) è stato la pietra angolare per la previsione delle forme molecolari. Il principio è semplice:le coppie di elettroni, sia quelle di legame che quelle solitarie, si respingono a vicenda e si dispongono attorno a un atomo centrale per massimizzare la loro separazione, riducendo così al minimo l'energia repulsiva.
Inizia con una struttura a punti di Lewis per identificare gli elettroni di valenza per ciascun atomo. Contare i gruppi elettronici che circondano l'atomo centrale:ciascuna coppia di legame (elettroni condivisi) e ciascuna coppia solitaria (elettroni non di legame). Questi gruppi occupano posizioni sul guscio esterno in modo che siano il più distanti possibile. La disposizione spaziale di tutti questi gruppi determina la geometria complessiva; le posizioni degli atomi legati seguono la stessa disposizione, dando alla molecola la sua forma osservabile.
Anidride carbonica (CO₂) – Due coppie legate, nessuna coppia solitaria. I gruppi elettronici adottano una disposizione lineare, quindi la molecola è lineare.
Acqua (H₂O) – Quattro gruppi elettronici:due coppie di legame e due coppie solitarie. Le coppie solitarie esercitano una forza repulsiva maggiore, comprimendo l'angolo H–O–H e producendo una molecola piegata (a forma di V).
Ammoniaca (NH₃) – Quattro gruppi elettronici:tre coppie di legame e una coppia solitaria. La coppia solitaria allontana leggermente gli atomi di idrogeno, producendo una forma piramidale trigonale.
Questi esempi classici illustrano come il conteggio e il tipo di coppie di elettroni dettano la geometria molecolare attraverso VSEPR.
