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La teoria della repulsione a coppie di elettroni del guscio di valenza, o VSEPR, presuppone che i gruppi di elettroni coinvolti in legami singoli, legami multipli o coppie solitarie si respingano a vicenda e cerchino di rimanere alla massima distanza possibile l'uno dall'altro.
La geometria molecolare è dettata dalla disposizione di vari gruppi di elettroni attorno all'atomo centrale.
Ci sono cinque forme molecolari di base: lineare per due gruppi di elettroni di legame, planare trigonale per tre, tetraedrico per quattro, bipiramidale trigonale per cinque e ottaedrico per sei.
Mentre prevedi la geometria molecolare, ricorda che le repulsioni della coppia solitaria-coppia solitaria sono maggiori delle repulsioni della coppia solitaria-coppia di legame e della coppia di legame-coppia di legame.
Si considerino le strutture di Lewis del metano, dell'ammoniaca e dell'acqua. In ciascuno, l'atomo centrale è circondato da quattro gruppi di elettroni.
Nel metano, le quattro coppie di elettroni di legame sono disposte tetraedricamente con un angolo ideale H-C-H di 109,5°.
Nell'ammoniaca, l'atomo di azoto ha tre coppie di legami e una coppia solitaria.
La coppia solitaria di elettroni occupa uno spazio maggiore rispetto alle coppie di legame. Questo perché una coppia solitaria è legata a un solo nucleo, mentre un gruppo di elettroni di legame è condiviso da due nuclei.
Gli angoli di legame H-N-H sono più piccoli dell'angolo tetraedrico previsto di 109,5°, come osservato nel metano. Questa compressione dell'angolo di legame è attribuita alla forza repulsiva esercitata da una coppia solitaria sui gruppi di elettroni di legame adiacenti.
La disposizione delle coppie di elettroni è chiamata geometria della coppia di elettroni. La geometria molecolare descrive la disposizione degli atomi e differisce dalla geometria della coppia di elettroni. La geometria della coppia di elettroni per l'ammoniaca è tetraedrica, mentre la forma molecolare è piramidale trigonale.
Una molecola d'acqua ha anche quattro gruppi di elettroni attorno all'atomo centrale. Anche la geometria della coppia di elettroni è tetraedrica con due gruppi di elettroni di legame e due coppie solitarie.
La maggiore repulsione esercitata da due coppie solitarie comprime ulteriormente l'angolo di legame H-O-H nelle molecole d'acqua. È molto più piccolo dell'angolo di legame tetraedrico ideale e la geometria molecolare è piegata.
La teoria della repulsione delle coppie di elettroni del guscio di valenza (teoria VSEPR) ci consente di prevedere la struttura molecolare attorno ad…
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