Μοριακή γεωμετρία ή η μοριακή δομή είναι η τρισδιάστατη διάταξη ατόμων μέσα σε ένα μόριο. Είναι σημαντικό να μπορούμε να προβλέψουμε και να κατανοήσουμε τη μοριακή δομή ενός μορίου επειδή πολλές από τις ιδιότητες μιας ουσίας καθορίζονται από τη γεωμετρία της. Παραδείγματα αυτών των ιδιοτήτων είναι η πολικότητα, το μαγνητισμό, η φάση, το χρώμα και η χημική αντιδραστικότητα. Η μοριακή γεωμετρία μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την πρόβλεψη της βιολογικής δραστηριότητας, για το σχεδιασμό φαρμάκων ή για την αποκρυπτογράφηση της λειτουργίας ενός μορίου.
Η τρισδιάστατη δομή ενός μορίου καθορίζεται από τα ηλεκτρόνια του σθένους, όχι από τον πυρήνα του ή από τα άλλα ηλεκτρόνια στα άτομα. Τα εξώτατα ηλεκτρόνια ενός ατόμου είναι του ηλεκτρόνια σθένους. Τα ηλεκτρόνια σθένους είναι τα ηλεκτρόνια που συνηθέστερα εμπλέκονται στη διαμόρφωση δεσμών και κάνοντας μόρια.
Εδώ υπάρχει ένα γράφημα που περιγράφει τη συνήθη γεωμετρία των μορίων με βάση τη συμπεριφορά συγκόλλησης. Για να χρησιμοποιήσετε αυτό το κλειδί,
πρώτη ισοπαλία πέρα από Δομή Lewis για ένα μόριο. Μετρήστε πόσα ζεύγη ηλεκτρονίων υπάρχουν, συμπεριλαμβανομένων και των δύο ζεύγη ζεύξης και μεμονωμένα ζεύγη. Αντιμετωπίστε αμφότερους τους διπλούς και τριπλούς δεσμούς σαν να ήταν ζεύγη μεμονωμένων ηλεκτρονίων. Το Α χρησιμοποιείται για να αντιπροσωπεύει το κεντρικό άτομο. Το Β δείχνει άτομα που περιβάλλουν το Α. Το E δείχνει τον αριθμό των ζευγών ηλεκτρονίων. Οι γωνίες δέσμευσης προβλέπονται με την ακόλουθη σειρά:Υπάρχουν δύο ζεύγη ηλεκτρονίων γύρω από το κεντρικό άτομο σε ένα μόριο με γραμμική μοριακή γεωμετρία, 2 ζεύγη ηλεκτρονίων συγκόλλησης και 0 μοναδικά ζεύγη. Η ιδανική γωνία σύνδεσης είναι 180 °.
Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τις δομές Lewis για να προβλέψετε τη μοριακή γεωμετρία, αλλά είναι καλύτερο να επαληθεύσετε πειραματικά αυτές τις προβλέψεις. Μερικές αναλυτικές μέθοδοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την απεικόνιση μορίων και να μάθουν για τη δόνηση και την περιστροφική τους απορρόφηση. Παραδείγματα περιλαμβάνουν κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ, περίθλαση νετρονίων, φασματοσκοπία υπέρυθρων (IR), φασματοσκοπία Raman, περίθλαση ηλεκτρονίων και φασματοσκοπία μικροκυμάτων. Ο καλύτερος προσδιορισμός μιας δομής γίνεται σε χαμηλή θερμοκρασία επειδή η αύξηση της θερμοκρασίας δίνει στα μόρια περισσότερη ενέργεια, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε αλλαγές διαμόρφωσης. Η μοριακή γεωμετρία μιας ουσίας μπορεί να είναι διαφορετική ανάλογα με το αν το δείγμα είναι στερεό, υγρό, αέριο ή μέρος διαλύματος.