Teória VSEPR je chemická teória, ktorá umožňuje predpovedať tvar molekúl podľa počtu elektrónových párov, ktoré obklopujú centrálny atóm zlúčeniny.

VSEPR je skratka odvodená od čo by sa do slovenčiny dalo preložiť ako (teória) odpudzovania elektrónových párov valenčnej vrstvy. Zriedkavejšie sa dá stretnúť aj s jej alternatívnym názvom Gillespieho-Nyholmova teória. Tento názov pochádza z mien jej dvoch hlavných tvorcov – Ronalda Gillespieho a Ronalda Nyholma.

Teória VSEPR hovorí o tom, že valenčné elektróny sa kvôli ich rovnakému náboju navzájom odpudzujú a preto nadobudnú tvar pri ktorom je toto vzájomné odpudzovanie čo najmenšie, čím sa teda mení aj celkový tvar molekuly.

Teória VSEPR je na rozdiel od orbitálovej hybridizácie, ktorá je založená na vlnovej funkcii, založená na pozorovateľnej hustote elektrónov a preto, aj keď obidve teórie hovoria o tvare molekúl, nie sú navzájom prepojené.

Určenie tvaru VSEPR sa používa na určenie tvaru najmä jednoduchých a symetrických molekúl.

Počet elektrónových párov sa určuje po nakreslení elektrónového štruktúrneho vzorca

Metóda AXE Pri teórii VSEPR sa na určovanie tvaru molekuly často používa tzv. „metóda AXE“. Presnejšie ide o zápis AXnEm, kde A je centrálny atóm (vždy 1), X sú jeho ligandy (atómy, ktoré sa naň viažu), n vyjadruje ich počet a E sú neväzbové elektrónové páry a m vyjadruje ich počet. Súčet Xn a Em nazývame stérické číslo - napríklad molekula zapísaná ako AX4E2 by mala stérické číslo 6.

Na základe stérického čísla, počtu ligandov a počtu neväzbových elektrónových párov sa dá podľa nasledujúcich tabuliek predpokladať tvar molekuly.

<center> {| class="wikitable" |- ! rowspan="2" | Stérické číslo !! colspan="4" | Tvar molekuly pri: |- ! 0 neväzbových elektrónových párov !! 1 neväzbovom elektrónovom páre !! 2 neväzbových elektrónových pároch !! 3 neväzbových elektrónových pároch |- ! 2 | 128px|stred <center> Lineárny tvar (príklad CO2) || || || |- ! 3 | 128px|stred <center> Trojuholník (príklad SO3) || 128px|stred <center> Lomený tvar (príklad SO2)|| || |- ! 4 | 128px|stred <center> Štvorsten (príklad CH4) || 128px|stred <center> Trigonálna pyramída (príklad NH3)|| 128px|stred <center> Lomený (príklad H2O) || |- ! 5 |128px|stred <center> Trigonálna bipyramída (príklad PCl5)|| 128px|stred <center> Deformovaný štvorsten (príklad SF4) || 128px|stred <center> Tvar T (príklad ClF3) || 128px|stred <center> Lineárny (príklad I3-) |- ! 6 |stred|133x133bod <center> Osemsten (príklad SF6)|| 128px|stred <center> Tetragonálna pyramída (príklad BrF5)|| 128px|stred <center> Rovinný štvorec (príklad XeF4) || |- ! 7 | 128px|stred <center> Pentagonálna bipyramída (príklad IF7)|| 128px|stred <center> Pentagonálna pyramída (príklad XeOF5-) || 128px|stred Rovinný päťuholník (príklad XeF5-) ||

Druh molekuly podľa AXE Tvar Štruktúra molekuly Príklady S neväzbovými elektrónovými pármi (žlté) Bez neväzbových elektrónových párov AX2E0 Lineárny 100px|stred 100px|stred BeCl2 , HgCl2, CO2 AX2E1 Lomený 100px|stred 100px|stred NO2-, SO2, O3, CCl2 AX2E2 Lomený 100px|stred 100px|stred H2O, OF2 AX2E3 Lineárny 100px|stred 100px|stred XeF2, I3-, XeCl2 AX3E0 Trojuholník 100px|stred 100px|stred BF3, CO32-, NO3-, SO3 AX3E1 Trigonálna pyramída 100px|stred 100px|stred NH3, PCl3 AX3E2 Tvar T 100px|stred 100px|stred ClF3, BrF3 AX4E0 Štvorsten 100px|stred 100px|stred CH4, PO43-, SO42-, ClO4-, XeO4 AX4E1 Deformovaný štvorsten 100px|stred 100px|stred SF4 AX4E2 Rovinný štvorec 100px|stred 100px|stred XeF4 AX5E0 Trigonálna bipyramída 100px|stred 100px|stred PCl5 AX5E1 Tetragonálna pyramída 100px|stred 100px|stred ClF5, BrF5, XeOF4 AX5E2 Rovinný päťuholník 100px|stred 100px|stred XeF5- AX6E0 Osemsten 100px|stred 100px|stred SF6, WCl6 AX6E1 Pentagonálna pyramída 100px|stred 100px|stred XeOF5-, IOF5- AX7E0 Pentagonálna bipyramída 100px|stred 100px|stred IF7

Molekuly vymykajúce sa predpokladanému tvaru

Niektoré AX2E0 molekuly Štruktúra v plynnej fáze trojatómových halogenidov kovov alkalických zemín (napríklad halogenidy vápnika, stroncia alebo bária; MX2) nemajú lineárny tvar ako sa dá podľa teórie VSEPR predpokladať, ale lomený. Podľa Ronalda Gillepsieho je to spôsobené interakciou medzi ligandmi a nevalenčnými elektrómni centrálneho atómu.

Niektoré AX2E2 molekuly Príkladom iného tvaru AX2E2 molekuly je oxid lítny (Li2O), ktorý aj keď by mal mať lomený tvar má lineárny. Toto sa dá vysvetliť kvôli iónovým väzbám v molekule, kvôli ktorým sa atómy lítia navzájom silno odpudzujú. Ďalším príkladom je molekula H3Si-O-SiH3, kde je uhol medzi atómami kremíka a kyslíka 144,1 ° (pre porovnanie s ostatnými podobnými molekulami, Cl2O - 110,9 °; CH3-O-H3C - 111,7 °). Podľa Gillepsieho je uhol medzi týmito atómami práve taký kvôli vzájomnému odpudzovaniu relatívne veľkých -SiH3 ligandov.

Niektoré AX6E1 molekuly AX6E1 molekuly ako napríklad fluorid xenónový (XeF6) a štvormocné katióny telúru a trojmocné katióny bizmutu, ako napríklad TeCl62-, TeBr62-, BiCl63-, BiBr63-, BiI63- sú namiesto tvaru pentagonálnej pyramídy, predpokladaného teóriou VSEPR, v tvare osemstenu, pretože neväzbové elektrónové páry neovplyvňujú tvar molekuly v takej miere ako predpokladá teória VSEPR.

Referencie

Kategória:Molekulárna geometria Kategória:Teórie Kategória:Stereochémia