MolDraw › เครื่องมือเคมี › เครื่องคำนวณรูปร่างโมเลกุลตาม VSEPR

เครื่องคำนวณรูปร่างโมเลกุลตาม VSEPR และตารางสรุป

สรุปสั้น ๆ: เครื่องคำนวณ VSEPR และตารางรูปร่างโมเลกุล: ใส่สูตร ชื่อ หรือ SMILES เพื่อหาประเภท AXE รูปทรงอิเล็กตรอนและรูปร่างโมเลกุล มุมพันธะ ไฮบริไดเซชัน และสภาพขั้วแบบ 3 มิติ ใช้งานฟรี ทำงานในเว็บเบราว์เซอร์ และไม่ต้องดาวน์โหลด

ใส่สูตร ไอออน ชื่อ หรือ SMILES เพื่อหารูปร่างตาม VSEPR คุณจะได้ประเภท AXE เลขสเตอริก รูปทรงอิเล็กตรอนและรูปร่างโมเลกุล มุมพันธะ ไฮบริไดเซชัน และสภาพขั้ว พร้อมแบบจำลอง 3 มิติที่หมุนได้ซึ่งแสดงอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวเป็นกลีบ

คำตอบโดยย่อ: นับอะตอมที่สร้างพันธะกับอะตอมกลาง (X) และอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว (E) NH₃ เป็น AX₃E: กลุ่มอิเล็กตรอน 4 กลุ่มให้รูปทรงอิเล็กตรอนแบบทรงสี่หน้า แต่เมื่อมีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวหนึ่งคู่ โมเลกุลจึงเป็นพีระมิดฐานสามเหลี่ยม (107°)

สูตร ชื่อ หรือ SMILES ประจุ

อะตอมกลางอะตอมที่สร้างพันธะอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวลากเพื่อหมุน บีบนิ้วเพื่อซูม

ตาราง VSEPR: รูปร่างโมเลกุลทั้งหมด (เลขสเตอริก 2–7)

ตารางนี้แสดงรูปร่าง VSEPR ที่พบทั่วไปทั้งหมด X = อะตอมที่สร้างพันธะกับอะตอมกลาง A, E = อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวบน A พันธะคู่และพันธะสามนับเป็นหนึ่งกลุ่ม

เลขสเตอริก	AXE	พันธะ	อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว	รูปทรงอิเล็กตรอน	รูปร่างโมเลกุล	มุมในอุดมคติ	ไฮบริด	ตัวอย่าง
2	AX₂	2	0	เส้นตรง	เส้นตรง	180°	sp	CO₂, BeCl₂
3	AX₃	3	0	สามเหลี่ยมแบนราบ	สามเหลี่ยมแบนราบ	120°	sp²	BF₃, SO₃, NO₃⁻
3	AX₂E	2	1	สามเหลี่ยมแบนราบ	มุมงอ	<120° (≈117°)	sp²	SO₂, O₃, NO₂⁻
4	AX₄	4	0	ทรงสี่หน้า	ทรงสี่หน้า	109.5°	sp³	CH₄, NH₄⁺, SO₄²⁻
4	AX₃E	3	1	ทรงสี่หน้า	พีระมิดฐานสามเหลี่ยม	<109.5° (≈107°)	sp³	NH₃, PCl₃, H₃O⁺
4	AX₂E₂	2	2	ทรงสี่หน้า	มุมงอ	<109.5° (≈104.5°)	sp³	H₂O, OF₂, H₂S
5	AX₅	5	0	พีระมิดคู่ฐานสามเหลี่ยม	พีระมิดคู่ฐานสามเหลี่ยม	90°, 120°, 180°	sp³d	PCl₅, AsF₅
5	AX₄E	4	1	พีระมิดคู่ฐานสามเหลี่ยม	กระดานหก	<90°, <120°	sp³d	SF₄, TeCl₄
5	AX₃E₂	3	2	พีระมิดคู่ฐานสามเหลี่ยม	รูปตัวที	<90°	sp³d	ClF₃, BrF₃
5	AX₂E₃	2	3	พีระมิดคู่ฐานสามเหลี่ยม	เส้นตรง	180°	sp³d	XeF₂, I₃⁻
6	AX₆	6	0	ทรงแปดหน้า	ทรงแปดหน้า	90°, 180°	sp³d²	SF₆, PF₆⁻
6	AX₅E	5	1	ทรงแปดหน้า	พีระมิดฐานสี่เหลี่ยม	<90°	sp³d²	BrF₅, IF₅
6	AX₄E₂	4	2	ทรงแปดหน้า	สี่เหลี่ยมแบนราบ	90°	sp³d²	XeF₄, ICl₄⁻
7	AX₇	7	0	พีระมิดคู่ฐานห้าเหลี่ยม	พีระมิดคู่ฐานห้าเหลี่ยม	72°, 90°	sp³d³	IF₇

อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวจะอยู่ในตำแหน่งที่มีพื้นที่มากที่สุดเสมอ ในพีระมิดคู่ฐานสามเหลี่ยม จะอยู่ในตำแหน่งแนวระนาบศูนย์สูตร (กระดานหก รูปตัวที เส้นตรง) ในทรงแปดหน้า อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวสองคู่จะอยู่ตรงข้ามกัน (สี่เหลี่ยมแบนราบ)

วิธีใช้เครื่องคำนวณ VSEPR

พิมพ์สูตร (PCl5) ไอออนพร้อมประจุ (NO3-, SO4^2-) หรือชื่อภาษาอังกฤษ (ammonia) สำหรับโมเลกุลขนาดใหญ่ ให้วางสตริง SMILES (CC(=O)O) แล้วเลือกอะตอมที่ต้องการวิเคราะห์
เครื่องมือนับเวเลนซ์อิเล็กตรอนและวาดโครงสร้างลิวอิสด้วยเอนจินเดียวกับเครื่องมือสร้างโครงสร้างลิวอิสของเรา จากนั้นนับกลุ่มพันธะและอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวบนอะตอมกลาง
อ่านประเภท AXE รูปทรงอิเล็กตรอนและรูปร่างโมเลกุล มุมพันธะ ไฮบริไดเซชัน และสภาพขั้ว พร้อมแสดงทุกขั้นตอน
หมุนแบบจำลอง 3 มิติเพื่อดูว่าอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว (กลีบสีม่วง) อยู่ที่ไหนและบีบมุมพันธะอย่างไร

ตัวอย่างโจทย์

น้ำ H₂O (AX₂E₂)

เวเลนซ์อิเล็กตรอน 8 ตัว: พันธะ O–H 2 พันธะ + อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว 2 คู่ = 4 กลุ่ม (รูปทรงอิเล็กตรอนแบบทรงสี่หน้า)

มุมงอ, 104.5°, sp³, มีขั้ว

ซัลเฟอร์เตตระฟลูออไรด์ SF₄ (AX₄E)

34 e⁻: พันธะ S–F 4 พันธะ + อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว 1 คู่ = 5 กลุ่ม อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวอยู่ในแนวระนาบศูนย์สูตร

กระดานหก, sp³d, มีขั้ว

ซีนอนเตตระฟลูออไรด์ XeF₄ (AX₄E₂)

36 e⁻: พันธะ Xe–F 4 พันธะ + อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว 2 คู่ที่อยู่ตรงข้ามกัน = 6 กลุ่ม

สี่เหลี่ยมแบนราบ, 90°, ไม่มีขั้ว

คาร์บอเนต CO₃²⁻ (AX₃)

24 e⁻: C=O หนึ่งพันธะและ C–O⁻ สองพันธะ (เรโซแนนซ์) 3 กลุ่ม ไม่มีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวบน C

สามเหลี่ยมแบนราบ, 120°, sp²

ทฤษฎี VSEPR โดยสังเขป

ทฤษฎีแรงผลักระหว่างคู่อิเล็กตรอนในวงเวเลนซ์ (VSEPR) กล่าวว่ากลุ่มอิเล็กตรอนรอบอะตอมกลางจะผลักกันและกระจายตัวให้ห่างกันมากที่สุด กลุ่มอิเล็กตรอนคือพันธะเดี่ยว พันธะคู่ หรือพันธะสาม หรืออิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว เลขสเตอริก (อะตอมที่สร้างพันธะ + อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว) กำหนดรูปทรงอิเล็กตรอน ตำแหน่งของอะตอมเพียงอย่างเดียวให้รูปร่างโมเลกุล

เลขสเตอริก = (อะตอมที่สร้างพันธะกับ A) + (อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวบน A)

ลำดับแรงผลักและมุมพันธะ

ความแรงของแรงผลักเรียงเป็น คู่โดดเดี่ยว–คู่โดดเดี่ยว > คู่โดดเดี่ยว–คู่ร่วมพันธะ > คู่ร่วมพันธะ–คู่ร่วมพันธะ นี่คือเหตุที่มุมลดลงจาก 109.5° (CH₄) เป็น 107° (NH₃) และ 104.5° (H₂O) อะตอมกลางที่หนักกว่าแสดงมุมที่เล็กลงอีก (PH₃ 93.5°, H₂S 92°) พันธะหลายชั้นก็ใช้พื้นที่มากกว่า มุม H–C–H ในฟอร์มาลดีไฮด์จึงเป็น 116.5° แทนที่จะเป็น 120°

รูปร่างที่มีชื่อเรียก

พีระมิดฐานสามเหลี่ยม: NH₃, PCl₃ มุมงอ: H₂O (AX₂E₂) หรือ SO₂ (AX₂E) กระดานหก: SF₄ รูปตัวที: ClF₃ พีระมิดฐานสี่เหลี่ยม: BrF₅ สี่เหลี่ยมแบนราบ: XeF₄ พีระมิดคู่ฐานสามเหลี่ยม: PCl₅ ทรงแปดหน้า: SF₆

ข้อจำกัดของแบบจำลอง

VSEPR ใช้ได้ดีที่สุดกับโมเลกุลของธาตุหมู่หลักที่มีอะตอมกลางหนึ่งอะตอม เรดิคัลอย่าง NO₂ มีอิเล็กตรอนเดี่ยวที่ทำหน้าที่เป็นกลุ่มที่เล็กกว่า จึงได้มุม 134° อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวที่เข้าร่วมระบบ π (เอไมด์ ไพร์โรล แอนิลีน) ทำให้อะตอมแบนลงเข้าใกล้ sp² สารเชิงซ้อนของโลหะทรานซิชันใช้ทฤษฎีสนามผลึกและทฤษฎีสนามลิแกนด์แทน

ต้องการโครงสร้างเต็มหรือเปล่า? วาดโมเลกุลใดก็ได้ในตัวแก้ไข MolDraw คัดลอก SMILES แล้ววางที่นี่เพื่อหารูปร่างที่แต่ละอะตอม คุณยังดูแบบ 3 มิติได้ด้วย

เปิดตัวแก้ไข MolDraw

คำถามที่พบบ่อย

ทฤษฎี VSEPR คืออะไร?

ทฤษฎีแรงผลักระหว่างคู่อิเล็กตรอนในวงเวเลนซ์ (VSEPR) กล่าวว่ากลุ่มอิเล็กตรอนรอบอะตอมกลาง (พันธะและอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว) จะผลักกันให้อยู่ห่างกันมากที่สุด จำนวนกลุ่มอิเล็กตรอนกำหนดรูปทรงอิเล็กตรอน ส่วนตำแหน่งของอะตอมเพียงอย่างเดียวให้รูปร่างโมเลกุล

จะหารูปร่างของโมเลกุลได้อย่างไร?

เขียนโครงสร้างลิวอิส นับอะตอมที่สร้างพันธะกับอะตอมกลาง (X) และอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว (E) ผลรวมคือเลขสเตอริก แล้วใช้ตาราง VSEPR เช่น AX3E (3 พันธะ อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว 1 คู่) เป็นพีระมิดฐานสามเหลี่ยม เหมือน NH3

รูปทรงอิเล็กตรอนกับรูปร่างโมเลกุลต่างกันอย่างไร?

รูปทรงอิเล็กตรอนนับอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวเป็นตำแหน่งด้วย ส่วนรูปร่างโมเลกุลอธิบายเฉพาะตำแหน่งของอะตอม น้ำมีรูปทรงอิเล็กตรอนแบบทรงสี่หน้า แต่มีรูปร่างโมเลกุลแบบมุมงอ

พันธะคู่และพันธะสามนับเป็นกลุ่มอิเล็กตรอนกลุ่มเดียวหรือไม่?

ใช่ ใน VSEPR พันธะเดี่ยว พันธะคู่ หรือพันธะสามกับอะตอมเดียวกันนับเป็นหนึ่งกลุ่ม ดังนั้น CO2 (พันธะคู่สองพันธะ) จึงเป็นเส้นตรงเหมือน BeCl2

ทำไมมุมพันธะใน NH3 เป็น 107° และใน H2O เป็น 104.5°?

อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวใช้พื้นที่มากกว่าอิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะ และดันพันธะให้เข้าใกล้กันมากขึ้น NH3 มีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวหนึ่งคู่ (107°) H2O มีสองคู่ (104.5°) เทียบกับ 109.5° ใน CH4

รูปร่างพีระมิดฐานสามเหลี่ยมเป็นอย่างไร?

พีระมิดฐานสามเหลี่ยม (AX3E) มีสามอะตอมและอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวหนึ่งคู่บนรูปทรงอิเล็กตรอนแบบทรงสี่หน้า เช่น NH3, PCl3 และ H3O+ มุมพันธะต่ำกว่า 109.5° เล็กน้อย

รูปร่างกระดานหก (seesaw) คืออะไร?

กระดานหก (AX4E) มีสี่อะตอมและอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวหนึ่งคู่บนพีระมิดคู่ฐานสามเหลี่ยม อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวอยู่ในตำแหน่งแนวระนาบศูนย์สูตร (equatorial) เช่นใน SF4 และ TeCl4

จะรู้ได้อย่างไรว่าโมเลกุลมีขั้วจากรูปร่าง?

ถ้ารูปร่างสมมาตร (เส้นตรง สามเหลี่ยมแบนราบ ทรงสี่หน้า พีระมิดคู่ฐานสามเหลี่ยม ทรงแปดหน้า สี่เหลี่ยมแบนราบ) และอะตอมรอบนอกเหมือนกันทั้งหมด ไดโพลของพันธะจะหักล้างกันและโมเลกุลไม่มีขั้ว อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวบนอะตอมกลางหรืออะตอมรอบนอกที่ต่างกันมักทำให้โมเลกุลมีขั้ว

ไฮบริไดเซชันสัมพันธ์กับเลขสเตอริกอย่างไร?

เลขสเตอริก 2 = sp, 3 = sp2, 4 = sp3, 5 = sp3d, 6 = sp3d2 นี่คือแบบจำลองในตำรา สำหรับโมเลกุลไฮเปอร์เวเลนต์อย่าง SF6 ทฤษฎีสมัยใหม่ไม่จำเป็นต้องใช้ออร์บิทัล d

เครื่องมือเคมีที่เกี่ยวข้อง

อัปเดตล่าสุด: 11 ตุลาคม 2026