Kötésszögek

Kötésszögek, vagy kötőszögek, az a belső szög, amely két kincsbe tartozó kötés között alakul ki egy központi atomban. A kötőszög meghatározza a molekula geometriáját, és befolyásolja a molekula fizikai és kémiai tulajdonságait, például a reaktivitást és a polaritást. A kötőszögek megértésében fontos szerepet játszik a VSEPR-elmélet, amely a vegyértékelektronpárok taszításainak összehangolásával adja meg az elméleti alakot. A kötőszögek nagyságát több tényező is módosítja: elektronpár-taszítás, töltéseloszlás, kötő- és lone-pár elhelyezkedése, valamint a hibridizáció.

Általános trendek: az sp3-hibridációjú szénatom például tetraéderes elrendeződést eredményez, amelynek ideális kötésszöge körülbelül 109,5°. Az sp2-hibridációjú szénatom síkbeli geometriát ad, így a kötésszög kb. 120°. Az sp-hibridált rendszerekben a kötésszög 180°. A valóságban a kötő- és lone-pár taszításai miatt a tényleges értékek eltérhetnek az ideálistól; például a víz H2O molekulája kb. 104,5°, mert két lone-pár nagyobb taszítást okoz az O központi atomján.

Néhány példával: metán CH4 ≈ 109,5° (tetraéder), víz H2O ≈ 104,5°, ammónia NH3 ≈ 107°, széndioxid CO2 lineáris 180°. Olyan esetekben, mint BF3, a kötésszög kb. 120° (trigonal planer), míg az SF6 például oktaéderes szerkezetű, ahol a hat kötésszög közel 90° a szomszédos kötődések között.

Kötésszögeket elsősorban röntgenkristály- vagy elektron diffúziós módszerekkel mérik, és a gáznemű vagy kolloid oldatban lévő molekuláknál is jellemzik. A környezet és kristályásványi hatások mindig befolyásolhatják az értékeket.