Moleculaire geometrie
De moleculaire geometrie verwijst naar de driedimensionale schikking van de atomen in een bepaalde molecule. De geometrie van een molecule legt tal van belangrijke fysico-chemische parameters vast, zoals de polariteit, dipoolmoment, aggregatietoestand, reactiviteit, kleur, magnetisme en biologische activiteit. Samen met onder andere de elektronenconfiguratie en kristallografische eigenschappen bepaalt de moleculaire geometrie de chemische structuur van chemische verbindingen.
De moleculaire geometrie wordt meestal beschreven in termen van Cartesiaanse coördinaten, om daarmee de positie van de atomen in de ruimte aan te duiden. Daarnaast worden ook interne coördinaten, zoals bindingslengtes en bindingshoeken, aangewend.
Opheldering van de moleculaire geometrie [bewerken]
De moleculaire geometrie kan experimenteel bepaald worden door een aantal technieken, zoals kernspinresonantie (NMR) en röntgendiffractie. Voor kleinere moleculen kunnen methoden uit de theoretische en kwantumchemie (waaronder groepentheorie) aangewend worden. Het gebruik van krachtige computers is hierbij een grote hulp.
Types moleculaire structuren [bewerken]
De verschillende conventionele geometrieën worden bepaald op basis van onder meer de VSEPR-theorie, die stelt dat elektronenparen (zowel bindende als vrije) zich in de ruimte zo ver mogelijk van elkaar moeten bevinden. Onderstaande tabel geeft een overzicht van die geometrieën met telkens een voorbeeldverbinding:
| Bindende elektronenparen | Vrije elektronenparen | Moleculaire geometrie | Ideale bindingshoek(en) | Voorbeeld | Structuur |
|---|---|---|---|---|---|
| 2 | 0 | lineair | 180° | BeCl2 |  |
| 3 | 0 | trigonaal planair | 120° | BF3 |  |
| 2 | 1 | geknikt | 120° | SO2 |  |
| 4 | 0 | tetraëder | 109,5° | CH4 |  |
| 3 | 1 | trigonale piramide | 109,5° | NH3 |  |
| 2 | 2 | gebogen | 109,5° | H2O | |
| 5 | 0 | trigonale bipiramide | 90°, 120° | PCl5 |  |
| 4 | 1 | seesaw | 180°, 120° | SF4 |  |
| 3 | 2 | T-vormig | 90°, 180° | ClF3 |  |
| 2 | 3 | lineair | 180° | XeF2 |  |
| 6 | 0 | octaëder | 90° | SF6 |  |
| 5 | 1 | vierkante piramide | 90° | BrF5 |  |
| 4 | 2 | vierkant planair | 90° | PtCl4 |  |
| 5 | 2 | pentagonaal planair | 72° | XeF5- |  |
| 6 | 0 | pentagonale piramide | 90°, 72° | IOF52− |  |
| 7 | 0 | pentagonale bipiramide | 90°, 72°, 180° | IF7 |  |
| Moleculaire geometrie |
|---|
|
Lineair · Gebogen · Trigonaal planair · Trigonaal piramidaal · Trigonaal bipiramidaal · Tetraëdrisch |
