ทำความคุ้นเคยกับทฤษฎี VSEPR

อ้างอิงจาก Wikipedia ทฤษฎี VSEPR หรือ Valence Shell Electron Pair Repulsion เป็นแบบจำลองทางเคมีที่ใช้อธิบายรูปแบบของโมเลกุลเคมีโดยอาศัยแรงผลักไฟฟ้าสถิตระหว่างอิเล็กตรอนคู่ ตัวย่อ "VSEPR" นั้นออกเสียงว่า "vesper" เพื่อความสะดวกในการออกเสียง

สมมติฐานหลักของทฤษฎี VSEPR คือคู่ของเวเลนซ์อิเล็กตรอนรอบ ๆ อะตอมขับไล่ซึ่งกันและกันดังนั้นการจัดเรียงของคู่อิเล็กตรอนจึงใช้การจัดเรียงที่ลดแรงผลัก การลดแรงผลักระหว่างคู่อิเล็กตรอนเหล่านี้จะกำหนดรูปทรงเรขาคณิตของโมเลกุล จำนวนคู่อิเล็กตรอนรอบอะตอมเรียกว่าจำนวนสเตอริก

โดยทั่วไปแล้วทฤษฎี VSEPR จะถูกเปรียบเทียบกับทฤษฎีพันธะวาเลนซ์ซึ่งกล่าวถึงรูปร่างโมเลกุลผ่านออร์บิทัลซึ่งสามารถสร้างพันธะได้อย่างมีพลัง ทฤษฎีพันธะวาเลนซ์เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของพันธะซิกมาและไพ ทฤษฎีการโคจรของโมเลกุลเป็นแบบจำลองอื่นที่ใช้ในการอธิบายว่าอะตอมและอิเล็กตรอนถูกจัดเรียงเป็นโมเลกุลและไอออนแบบพอลิอะตอมได้อย่างไร

ทฤษฎี VSEPR ใช้ในการทำนายรูปแบบของพันธะโคเวเลนต์

(อ่านเพิ่มเติม: บทบาทของเคมีในชีวิต)

สมมติฐานหลัก

ทฤษฎี VSEPR กล่าวว่ารูปร่างของโมเลกุลขึ้นอยู่กับคู่อิเล็กตรอนและเปลือกวาเลนซ์ ตามทฤษฎีนี้:

1. รูปร่างของโมเลกุลขึ้นอยู่กับจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนคู่ในเปลือกรอบอะตอมกลาง

2. อิเล็กตรอนคู่ในเปลือกวาเลนซ์ขับไล่กันเนื่องจากเมฆอิเล็กตรอนมีประจุลบ

3. อิเล็กตรอนคู่นี้มีแนวโน้มที่จะครอบครองตำแหน่งดังกล่าวในอวกาศซึ่งจะช่วยลดแรงผลักและทำให้ระยะห่างระหว่างกันมากที่สุด

4. วาเลนซ์เชลล์ถูกจับเป็นทรงกลมโดยมีคู่อิเล็กตรอนที่อยู่บนพื้นผิวของทรงกลมที่ระยะห่างสูงสุดจากกันและกัน

5. พันธะคู่จะถือว่าเป็นอิเล็กตรอนคู่เดียวและอิเล็กตรอนสองหรือสามคู่จากพันธะคู่จะถือว่าเป็นซุปเปอร์คู่เดียว

6. แบบจำลอง VSEPR ใช้กับโครงสร้างใด ๆ ที่โครงสร้างเรโซแนนซ์ตั้งแต่สองโครงสร้างขึ้นไปสามารถแทนโมเลกุลได้

ข้อดีของทฤษฎี VSEPR

ด้วยความช่วยเหลือของทฤษฎี VSEPR มันง่ายกว่าที่จะแบ่งโมเลกุลออกเป็นสองประเภทเช่น (i) โมเลกุลที่อะตอมกลางไม่มีคู่เดี่ยวและ (ii) โมเลกุลที่อะตอมกลางมีคู่เดียวหรือมากกว่านั้น