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VSEPR 분자 구조 계산기 & 표

요약: VSEPR 계산기 및 분자 구조 표: 화학식, 이름 또는 SMILES를 입력하면 AXE 유형, 전자쌍 기하 구조와 분자 기하 구조, 결합각, 혼성화, 극성을 3D로 보여 줍니다. 무료이며 웹 브라우저에서 바로 작동하고 다운로드가 필요 없습니다.

화학식, 이온, 이름 또는 SMILES를 입력하면 VSEPR 모양을 알려 줍니다. AXE 유형, 입체수, 전자쌍 및 분자 기하 구조, 결합각, 혼성화, 극성과 함께 비공유 전자쌍이 로브로 그려진 회전 가능한 3D 모형을 볼 수 있습니다.

간단한 답: 중심 원자에 결합한 원자 수(X)와 비공유 전자쌍 수(E)를 세세요. NH₃는 AX₃E입니다. 전자 영역 4개로 전자쌍 기하 구조는 사면체형이지만, 비공유 전자쌍이 하나 있으므로 분자는 삼각뿔형(107°)입니다.

화학식, 이름 또는 SMILES 전하

중심 원자결합한 원자비공유 전자쌍드래그하여 회전, 핀치하여 확대/축소

VSEPR 표: 모든 분자 기하 구조 (입체수 2–7)

이 표에는 흔한 VSEPR 모양이 모두 있습니다. X = 중심 원자 A에 결합한 원자, E = A의 비공유 전자쌍. 이중 결합과 삼중 결합은 영역 하나로 셉니다.

입체수	AXE	결합	비공유 전자쌍	전자쌍 기하 구조	분자 기하 구조	이상적 결합각	혼성	예제
2	AX₂	2	0	선형	선형	180°	sp	CO₂, BeCl₂
3	AX₃	3	0	평면 삼각형	평면 삼각형	120°	sp²	BF₃, SO₃, NO₃⁻
3	AX₂E	2	1	평면 삼각형	굽은형	<120° (≈117°)	sp²	SO₂, O₃, NO₂⁻
4	AX₄	4	0	사면체형	사면체형	109.5°	sp³	CH₄, NH₄⁺, SO₄²⁻
4	AX₃E	3	1	사면체형	삼각뿔형	<109.5° (≈107°)	sp³	NH₃, PCl₃, H₃O⁺
4	AX₂E₂	2	2	사면체형	굽은형	<109.5° (≈104.5°)	sp³	H₂O, OF₂, H₂S
5	AX₅	5	0	삼각쌍뿔형	삼각쌍뿔형	90°, 120°, 180°	sp³d	PCl₅, AsF₅
5	AX₄E	4	1	삼각쌍뿔형	시소형	<90°, <120°	sp³d	SF₄, TeCl₄
5	AX₃E₂	3	2	삼각쌍뿔형	T자형	<90°	sp³d	ClF₃, BrF₃
5	AX₂E₃	2	3	삼각쌍뿔형	선형	180°	sp³d	XeF₂, I₃⁻
6	AX₆	6	0	팔면체형	팔면체형	90°, 180°	sp³d²	SF₆, PF₆⁻
6	AX₅E	5	1	팔면체형	사각뿔형	<90°	sp³d²	BrF₅, IF₅
6	AX₄E₂	4	2	팔면체형	평면 사각형	90°	sp³d²	XeF₄, ICl₄⁻
7	AX₇	7	0	오각쌍뿔형	오각쌍뿔형	72°, 90°	sp³d³	IF₇

비공유 전자쌍은 항상 공간이 가장 넓은 곳에 놓입니다. 삼각쌍뿔에서는 적도 위치에 놓이고(시소형, T자형, 선형), 팔면체에서는 비공유 전자쌍 두 개가 서로 반대편에 놓입니다(평면 사각형).

VSEPR 계산기 사용 방법

화학식(PCl5), 전하를 붙인 이온(NO3-, SO4^2-) 또는 영어 이름(ammonia)을 입력하세요. 더 큰 분자는 SMILES 문자열(CC(=O)O)을 붙여 넣고 분석할 원자를 고르세요.
원자가 전자를 세고 루이스 구조 생성기와 같은 엔진으로 루이스 구조를 그립니다. 그다음 중심 원자의 결합 영역과 비공유 전자쌍을 셉니다.
AXE 유형, 전자쌍 및 분자 기하 구조, 결합각, 혼성화, 극성을 모든 단계와 함께 확인하세요.
3D 모형을 회전해 비공유 전자쌍(보라색 로브)이 어디에 있고 결합각을 어떻게 좁히는지 보세요.

풀이 예제

물, H₂O (AX₂E₂)

원자가 전자 8개: O–H 결합 2개 + 비공유 전자쌍 2개 = 영역 4개 (사면체형 전자쌍 기하 구조).

굽은형, 104.5°, sp³, 극성

사플루오린화 황, SF₄ (AX₄E)

전자 34개: S–F 결합 4개 + 비공유 전자쌍 1개 = 영역 5개. 비공유 전자쌍은 적도 위치에 놓입니다.

시소형, sp³d, 극성

사플루오린화 제논, XeF₄ (AX₄E₂)

전자 36개: Xe–F 결합 4개 + 서로 반대편의 비공유 전자쌍 2개 = 영역 6개.

평면 사각형, 90°, 무극성

탄산 이온, CO₃²⁻ (AX₃)

전자 24개: C=O 하나와 C–O⁻ 둘(공명). 영역 3개, C에 비공유 전자쌍 없음.

평면 삼각형, 120°, sp²

VSEPR 이론 간단 정리

원자가 껍질 전자쌍 반발(VSEPR) 이론은 중심 원자 주위의 전자 영역이 서로 반발하여 최대한 멀리 퍼진다는 이론입니다. 영역은 단일, 이중, 삼중 결합 또는 비공유 전자쌍입니다. 입체수(결합한 원자 + 비공유 전자쌍)가 전자쌍 기하 구조를 정합니다. 원자의 위치만으로 분자 기하 구조가 정해집니다.

입체수 = (A에 결합한 원자 수) + (A의 비공유 전자쌍 수)

반발 순서와 결합각

반발력의 크기는 비공유 전자쌍–비공유 전자쌍 > 비공유 전자쌍–결합 전자쌍 > 결합 전자쌍–결합 전자쌍 순입니다. 그래서 결합각이 109.5°(CH₄)에서 107°(NH₃), 104.5°(H₂O)로 줄어듭니다. 중심 원자가 무거우면 결합각이 더 작습니다(PH₃ 93.5°, H₂S 92°). 다중 결합도 공간을 더 차지하므로 폼알데하이드의 H–C–H 결합각은 120°가 아니라 116.5°입니다.

모양별 이름

삼각뿔형: NH₃, PCl₃. 굽은형: H₂O (AX₂E₂) 또는 SO₂ (AX₂E). 시소형: SF₄. T자형: ClF₃. 사각뿔형: BrF₅. 평면 사각형: XeF₄. 삼각쌍뿔형: PCl₅. 팔면체형: SF₆.

모형의 한계

VSEPR은 중심 원자가 하나인 주족 원소 분자에 가장 잘 맞습니다. NO₂ 같은 라디칼은 홀전자가 더 작은 영역처럼 작용해 결합각이 134°가 됩니다. π 계에 참여하는 비공유 전자쌍(아마이드, 피롤, 아닐린)은 원자를 sp² 쪽으로 평평하게 만듭니다. 전이 금속 착물은 대신 결정장 이론과 리간드장 이론을 따릅니다.

전체 구조가 필요하나요? MolDraw 편집기에서 분자를 그리고 SMILES를 복사해 여기에 붙여 넣으면 각 원자의 기하 구조를 얻을 수 있습니다. 3D로 볼 수도 있습니다.

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자주 묻는 질문

VSEPR 이론이란 무엇인가요?

원자가 껍질 전자쌍 반발(VSEPR) 이론은 중심 원자 주위의 전자 영역(결합과 비공유 전자쌍)이 서로 최대한 멀리 떨어지려 한다는 이론입니다. 전자 영역의 수가 전자쌍 기하 구조를 정하고, 원자의 위치만으로 분자 기하 구조가 정해집니다.

분자의 기하 구조는 어떻게 찾나요?

루이스 구조를 그리고 중심 원자에 결합한 원자 수(X)와 비공유 전자쌍 수(E)를 세세요. 둘의 합이 입체수입니다. VSEPR 표를 보면 예를 들어 AX3E(결합 3개, 비공유 전자쌍 1개)는 NH3처럼 삼각뿔형입니다.

전자쌍 기하 구조와 분자 기하 구조는 어떻게 다른가요?

전자쌍 기하 구조는 비공유 전자쌍도 위치로 포함하고, 분자 기하 구조는 원자가 있는 위치만 기술합니다. 물은 전자쌍 기하 구조가 사면체형이지만 분자 기하 구조는 굽은형입니다.

이중 결합과 삼중 결합도 전자 영역 하나로 세나요?

네. VSEPR에서는 같은 원자와의 단일, 이중, 삼중 결합을 모두 영역 하나로 세므로 CO2(이중 결합 2개)는 BeCl2처럼 선형입니다.

NH3의 결합각은 왜 107°이고 H2O는 104.5°인가요?

비공유 전자쌍은 결합 전자쌍보다 공간을 더 많이 차지해 결합들을 더 가깝게 밉니다. CH4의 109.5°와 비교하면 NH3는 비공유 전자쌍이 하나(107°), H2O는 둘(104.5°)입니다.

삼각뿔형은 어떤 모양인가요?

삼각뿔형(AX3E)은 사면체형 전자쌍 배치에 원자 3개와 비공유 전자쌍 1개가 있는 모양으로, NH3, PCl3, H3O+가 해당합니다. 결합각은 109.5°보다 조금 작습니다.

시소형은 어떤 모양인가요?

시소형(AX4E)은 삼각쌍뿔에 원자 4개와 비공유 전자쌍 1개가 있는 모양입니다. SF4와 TeCl4처럼 비공유 전자쌍이 적도 위치에 놓입니다.

분자 모양으로 극성을 어떻게 알 수 있나요?

모양이 대칭적(선형, 평면 삼각형, 사면체형, 삼각쌍뿔형, 팔면체형, 평면 사각형)이고 바깥 원자가 모두 같으면 결합 쌍극자가 상쇄되어 무극성입니다. 중심 원자에 비공유 전자쌍이 있거나 바깥 원자가 다르면 대개 극성입니다.

혼성화는 입체수와 어떤 관계인가요?

입체수 2 = sp, 3 = sp2, 4 = sp3, 5 = sp3d, 6 = sp3d2입니다. 이는 교과서 모형이며, SF6 같은 초원자가 분자에 대해 현대 이론은 d 오비탈을 필요로 하지 않습니다.