Géométrie moléculaire ou la structure moléculaire est l'arrangement tridimensionnel des atomes au sein d'une molécule. Il est important de pouvoir prédire et comprendre la structure moléculaire d'une molécule car de nombreuses propriétés d'une substance sont déterminées par sa géométrie. Des exemples de ces propriétés comprennent la polarité, le magnétisme, la phase, la couleur et la réactivité chimique. La géométrie moléculaire peut également être utilisée pour prédire l'activité biologique, concevoir des médicaments ou déchiffrer la fonction d'une molécule.
La structure tridimensionnelle d'une molécule est déterminée par ses électrons de valence, pas son noyau ou les autres électrons dans les atomes. Les électrons les plus externes d'un atome sont ses électrons de valence. Les électrons de valence sont les électrons les plus souvent impliqués à former des liens et faire des molécules.
Voici un tableau qui décrit la géométrie habituelle des molécules en fonction de leur comportement de liaison. Pour utiliser cette clé,
premier tirage en dehors de Structure de Lewis pour une molécule. Comptez le nombre de paires d'électrons présentes, y compris les deux paires de liaison et paires seules. Traitez les liaisons doubles et triples comme s'il s'agissait de paires d'électrons simples. A est utilisé pour représenter l'atome central. B indique les atomes entourant A. E indique le nombre de paires d'électrons isolés. Les angles de liaison sont prédits dans l'ordre suivant:Il y a deux paires d'électrons autour de l'atome central dans une molécule à géométrie moléculaire linéaire, 2 paires d'électrons de liaison et 0 paires solitaires. L'angle de liaison idéal est de 180 °.
Vous pouvez utiliser des structures de Lewis pour prédire la géométrie moléculaire, mais il est préférable de vérifier ces prédictions expérimentalement. Plusieurs méthodes analytiques peuvent être utilisées pour imager des molécules et en apprendre davantage sur leur absorbance vibrationnelle et rotationnelle. Les exemples incluent la cristallographie aux rayons X, la diffraction des neutrons, la spectroscopie infrarouge (IR), la spectroscopie Raman, la diffraction électronique et la spectroscopie micro-ondes. La meilleure détermination d'une structure se fait à basse température car l'augmentation de la température donne aux molécules plus d'énergie, ce qui peut entraîner des changements de conformation. La géométrie moléculaire d'une substance peut être différente selon que l'échantillon est un solide, un liquide, un gaz ou une partie d'une solution.