Валентный угол
Валентный угол — это угол между направлениями двух химических связей, исходящих от одного центрального атома молекулы. Он характеризует её пространственное строение и зависит от взаимного отталкивания электронных пар.
Для объяснения валентных углов используют теорию отталкивания электронных пар. Электронные пары вокруг центрального атома располагаются так, чтобы их взаимное отталкивание было минимальным. Поэтому угол зависит не только от числа связей, но и от наличия неподелённых электронных пар.
На величину угла также влияет гибридизация атомных орбиталей. При \(sp\)-гибридизации угол обычно равен \(180^\circ\), при \(sp^2\)-гибридизации — \(120^\circ\), а при \(sp^3\)-гибридизации идеальный угол составляет примерно \(109{,}5^\circ\).
В этой записи атом B — центральный, а A и C — атомы, связанные с ним. Формула показывает, какие именно направления образуют валентный угол; отдельной универсальной формулы для вычисления его значения нет.
В молекуле метана \(\mathrm{CH_4}\) центральным является атом углерода. Четыре связи направлены к вершинам тетраэдра, поэтому углы между соседними связями равны примерно \(109{,}5^\circ\). В молекуле воды \(\mathrm{H_2O}\) угол \(\mathrm{H-O-H}\) равен примерно \(104{,}5^\circ\): две неподелённые электронные пары кислорода сильнее отталкивают связывающие пары.
Валентный угол — не то же самое, что валентность. Валентность показывает число химических связей атома, а валентный угол — их взаимное направление в пространстве. Также угол в структурной формуле на плоскости не всегда точно передаёт пространственное строение молекулы.
Каков приблизительный валентный угол в линейной молекуле с \(sp\)-гибридизацией центрального атома?
Главное
- Валентный угол — угол между двумя связями у одного центрального атома.
- Его величина определяется пространственным расположением электронных пар и типом гибридизации.
- Типичные идеальные значения: \(180^\circ\) для \(sp\), \(120^\circ\) для \(sp^2\) и \(109{,}5^\circ\) для \(sp^3\).