MolDraw › Scheikundetools › VSEPR-calculator molecuulgeometrie
VSEPR-calculator en tabel molecuulgeometrie
Kort gezegd: VSEPR-calculator en tabel van molecuulgeometrieën: voer een formule, naam of SMILES in en krijg AXE-klasse, elektronen- en molecuulgeometrie, bindingshoeken, hybridisatie en polariteit in 3D. Gratis, werkt in je webbrowser en zonder download.
Voer een formule, ion, naam of SMILES in en krijg de VSEPR-vorm. Je krijgt de AXE-klasse, het sterisch getal, de elektronen- en molecuulgeometrie, bindingshoeken, hybridisatie en polariteit, plus een draaibaar 3D-model met de vrije elektronenparen als lobben.
VSEPR-tabel: alle molecuulgeometrieën (sterisch getal 2–7)
Deze tabel geeft elke gangbare VSEPR-vorm. X = atomen gebonden aan het centrale atoom A, E = vrije elektronenparen op A. Dubbele en drievoudige bindingen tellen als één domein.
| Sterisch getal | AXE | Bindingen | Vrije paren | Elektronengeometrie | Molecuulgeometrie | Ideale hoek | Hybrid. | Voorbeelden |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2 | AX2 | 2 | 0 | Lineair | Lineair | 180° | sp | CO2, BeCl2 |
| 3 | AX3 | 3 | 0 | Trigonaal vlak | Trigonaal vlak | 120° | sp² | BF3, SO3, NO3− |
| 3 | AX2E | 2 | 1 | Trigonaal vlak | Gebogen | <120° (≈117°) | sp² | SO2, O3, NO2− |
| 4 | AX4 | 4 | 0 | Tetraëdrisch | Tetraëdrisch | 109.5° | sp³ | CH4, NH4+, SO42− |
| 4 | AX3E | 3 | 1 | Tetraëdrisch | Trigonaal piramidaal | <109.5° (≈107°) | sp³ | NH3, PCl3, H3O+ |
| 4 | AX2E2 | 2 | 2 | Tetraëdrisch | Gebogen | <109.5° (≈104.5°) | sp³ | H2O, OF2, H2S |
| 5 | AX5 | 5 | 0 | Trigonaal bipiramidaal | Trigonaal bipiramidaal | 90°, 120°, 180° | sp³d | PCl5, AsF5 |
| 5 | AX4E | 4 | 1 | Trigonaal bipiramidaal | Wipvorm | <90°, <120° | sp³d | SF4, TeCl4 |
| 5 | AX3E2 | 3 | 2 | Trigonaal bipiramidaal | T-vormig | <90° | sp³d | ClF3, BrF3 |
| 5 | AX2E3 | 2 | 3 | Trigonaal bipiramidaal | Lineair | 180° | sp³d | XeF2, I3− |
| 6 | AX6 | 6 | 0 | Octaëdrisch | Octaëdrisch | 90°, 180° | sp³d² | SF6, PF6− |
| 6 | AX5E | 5 | 1 | Octaëdrisch | Vierkant piramidaal | <90° | sp³d² | BrF5, IF5 |
| 6 | AX4E2 | 4 | 2 | Octaëdrisch | Vlak-vierkant | 90° | sp³d² | XeF4, ICl4− |
| 7 | AX7 | 7 | 0 | Pentagonaal bipiramidaal | Pentagonaal bipiramidaal | 72°, 90° | sp³d³ | IF7 |
Vrije elektronenparen gaan altijd naar de plek met de meeste ruimte. In een trigonale bipiramide zitten ze op de equatoriale posities (wipvorm, T-vormig, lineair). In een octaëder zitten twee vrije elektronenparen tegenover elkaar (vlak-vierkant).
Zo gebruik je de VSEPR-calculator
- Typ een formule (
PCl5), een ion met lading (NO3-,SO4^2-) of een Engelse naam (ammonia). Plak voor grotere moleculen een SMILES-string (CC(=O)O) en kies het atoom dat je wilt analyseren. - De tool telt de valentie-elektronen en tekent de Lewisstructuur met dezelfde engine als onze Lewisstructuurgenerator. Daarna telt hij de bindende domeinen en vrije elektronenparen op het centrale atoom.
- Lees de AXE-klasse, elektronen- en molecuulgeometrie, bindingshoek, hybridisatie en polariteit af, met elke stap uitgewerkt.
- Draai het 3D-model om te zien waar de vrije elektronenparen (paarse lobben) zitten en hoe ze de bindingshoeken samendrukken.
Uitgewerkte voorbeelden
Water, H2O (AX2E2)
8 valentie-e⁻: 2 O–H-bindingen + 2 vrije elektronenparen = 4 domeinen (tetraëdrische elektronengeometrie).
Gebogen, 104,5°, sp³, polair
Zwaveltetrafluoride, SF4 (AX4E)
34 e⁻: 4 S–F-bindingen + 1 vrij elektronenpaar = 5 domeinen. Het vrije elektronenpaar zit equatoriaal.
Wipvorm, sp³d, polair
Xenontetrafluoride, XeF4 (AX4E2)
36 e⁻: 4 Xe–F-bindingen + 2 vrije elektronenparen tegenover elkaar = 6 domeinen.
Vlak-vierkant, 90°, apolair
Carbonaat, CO32− (AX3)
24 e⁻: één C=O en twee C–O⁻ (resonantie). 3 domeinen, geen vrije elektronenparen op C.
Trigonaal vlak, 120°, sp²
VSEPR-theorie in het kort
De VSEPR-theorie (Valence Shell Electron Pair Repulsion) zegt dat de elektronendomeinen rond een centraal atoom elkaar afstoten en zich zo ver mogelijk verspreiden. Een domein is een enkele, dubbele of drievoudige binding, of een vrij elektronenpaar. Het sterisch getal (gebonden atomen + vrije elektronenparen) bepaalt de elektronengeometrie. De posities van alleen de atomen geven de molecuulgeometrie.
Sterisch getal = (atomen gebonden aan A) + (vrije elektronenparen op A)
Volgorde van afstoting en bindingshoeken
De sterkte van de afstoting is vrij paar–vrij paar > vrij paar–bindend paar > bindend paar–bindend paar. Daarom krimpt de hoek van 109,5° (CH4) naar 107° (NH3) en 104,5° (H2O). Zwaardere centrale atomen geven nog kleinere hoeken (PH3 93,5°, H2S 92°). Meervoudige bindingen nemen ook meer ruimte in, daarom is de H–C–H-hoek in formaldehyde 116,5° in plaats van 120°.
Vormen met een naam
Trigonaal piramidaal: NH3, PCl3. Gebogen: H2O (AX2E2) of SO2 (AX2E). Wipvorm: SF4. T-vormig: ClF3. Vierkant piramidaal: BrF5. Vlak-vierkant: XeF4. Trigonaal bipiramidaal: PCl5. Octaëdrisch: SF6.
Grenzen van het model
VSEPR werkt het best voor hoofdgroepmoleculen met één centraal atoom. Radicalen zoals NO2 hebben een oneven elektron dat als kleiner domein werkt, wat een hoek van 134° geeft. Vrije elektronenparen die deel worden van een π-systeem (amiden, pyrrool, aniline) maken het atoom vlakker, richting sp². Overgangsmetaalcomplexen volgen in plaats daarvan de kristalveld- en ligandveldtheorie.
Wil je de volledige structuur? Teken een molecuul in de MolDraw-editor, kopieer de SMILES en plak die hier om de geometrie bij elk atoom te krijgen. Je kunt hem ook in 3D bekijken.
MolDraw-editor openenVeelgestelde vragen
Wat is de VSEPR-theorie?
De VSEPR-theorie (Valence Shell Electron Pair Repulsion, afstoting van elektronenparen in de valentieschil) zegt dat elektronendomeinen rond een centraal atoom (bindingen en vrije elektronenparen) elkaar zo ver mogelijk wegduwen. Het aantal domeinen bepaalt de elektronengeometrie; de posities van alleen de atomen geven de molecuulgeometrie.
Hoe bepaal je de molecuulgeometrie van een molecuul?
Teken de Lewisstructuur en tel de atomen gebonden aan het centrale atoom (X) en zijn vrije elektronenparen (E). Hun som is het sterisch getal. Gebruik de VSEPR-tabel: bijv. AX3E (3 bindingen, 1 vrij elektronenpaar) is trigonaal piramidaal, zoals NH3.
Wat is het verschil tussen elektronengeometrie en molecuulgeometrie?
De elektronengeometrie telt vrije elektronenparen mee als posities; de molecuulgeometrie beschrijft alleen waar de atomen zitten. Water heeft een tetraëdrische elektronengeometrie maar een gebogen molecuulgeometrie.
Tellen dubbele en drievoudige bindingen als één elektronendomein?
Ja. In VSEPR telt een enkele, dubbele of drievoudige binding naar hetzelfde atoom als één domein, dus CO2 (twee dubbele bindingen) is lineair, net als BeCl2.
Waarom is de bindingshoek in NH3 107° en in H2O 104,5°?
Vrije elektronenparen nemen meer ruimte in dan bindende paren en duwen de bindingen dichter naar elkaar toe. NH3 heeft één vrij elektronenpaar (107°), H2O heeft er twee (104,5°), tegenover 109,5° in CH4.
Welke vorm is trigonaal piramidaal?
Trigonaal piramidaal (AX3E) heeft drie atomen en één vrij elektronenpaar op een tetraëdrische elektronengeometrie, zoals NH3, PCl3 en H3O+. De bindingshoeken liggen iets onder 109,5°.
Wat is een wipvorm (seesaw)?
De wipvorm (AX4E) heeft vier atomen en één vrij elektronenpaar op een trigonale bipiramide. Het vrije elektronenpaar zit op een equatoriale positie, zoals in SF4 en TeCl4.
Hoe zie je aan de vorm of een molecuul polair is?
Als de vorm symmetrisch is (lineair, trigonaal vlak, tetraëdrisch, trigonaal bipiramidaal, octaëdrisch, vlak-vierkant) en alle buitenste atomen gelijk zijn, heffen de bindingsdipolen elkaar op en is het molecuul apolair. Vrije elektronenparen op het centrale atoom of verschillende buitenste atomen maken het meestal polair.
Hoe hangt hybridisatie samen met het sterisch getal?
Sterisch getal 2 = sp, 3 = sp2, 4 = sp3, 5 = sp3d, 6 = sp3d2. Dit is het schoolboekmodel; voor hypervalente moleculen zoals SF6 heeft de moderne theorie geen d-orbitalen nodig.
Verwante scheikundetools
Laatst bijgewerkt: