2.2. Строение молекул и ионов

Наиболее вероятная конфигурация молекулы или иона соответствует наименьшему отталкиванию электронных пар или их максимальному удалению друг от друга. Модель отталкивания электронных пар валентной оболочки (ОЭПВО) коротко сводится к следующему. Пространственное распределение химических связей вокруг поливалентных атомов определяется общим числом пар электронов: связывающих и неподеленных.

Тип молекулы в общем виде записывается как AB_mE_n, где А – центральный атом, В – лиганд, Е – неподеленная пара электронов. Геометрия молекулы определяется только числом σ-связей и несвязанных электронов, π-связями можно пренебречь. (Несколько более сильное отталкивание между двойными связями по сравнению с одинарными приводит к незначительным изменениям углов и энергий связей).

В соответствии с методом валентных связей (использование этого метода приводит к такому же результату, что и использование модели ОЭПВО), пространственная конфигурация молекулы определяется пространственным расположением гибридных орбиталей центрального атома, которые образуются в результате взаимодействия между орбиталями.

Для определения типа гибридизации центрального атома надо знать число гибридизующихся орбиталей. Его можно найти, сложив число связывающих и неподеленных электронных пар центрального атома и отняв число π-связей.

Например, в ионе

общее число связывающих и неподеленных пар равно 4 + 1 = 5. Отняв число π-связей, получим число гибридизующихся орбиталей: 5 – 1 = 4. Таким образом, тип гибридизации sp³, тип иона AB₃E, пространственное расположение электронных пар имеет форму тетраэдра, а сам ион представляет собой тригональную пирамиду:

Ниже приведены некоторые из возможных вариантов

Число гибридизующихся орбиталей	Тип гибридизации	Тип молекулы	Пространственное расположение электронных пар	Пространственное расположение молекулы или иона
1	2	3	4	5
2	sp	АВ2	линейное	Линейное В – А – В
3	sp^2	АВ3 АВ2Е	треугольник треугольник	треугольник угловое строение
4	sp^3	АВ4 АВ3Е АВ2Е2	тетраэдр тетраэдр тетраэдр	тетраэдр тригональная пирамида угловое строение

1	2	3	4	5
5	sp^3d	АВ5 АВ3Е2	тригональная бипирамида тригональная бипирамида	тригональная бипирамида Т-образное строение
6	sp^3d^2	АВ2Е3 АВ6 АВ5Е АВ4Е2	тригональная бипирамида октаэдр октаэдр октаэдр	линейное строение октаэдр тетрагональная пирамида квадрат