VSEPRlähestymistapojen

VSEPR-lähestymistapojen (Valence Shell Electron Pair Repulsion) on molekyylirakenteen ennustamiseen käytetty teoria. Sen perusajatuksena on, että keskussäteen ympärillä olevat elektroniparit – sekä sidospäät että vapaat elektroniparit – pyrkivät asettumaan mahdollisimman kauas toisistaan. Tämä elektronipiirien geometria määrittää molekyylin elektronipiirien ympärille, ja todellinen molekyylimuoto määräytyy sen mukaan, miten nämä elektroniparit jakautuvat keskussäteen ympärille.

Lähestymistapaa sovelletaan seuraavasti: lasketaan keskussäteen ympärillä olevien elektronipiirien määrä eli steric number (sidosparit + vapaat elektroniparit). Tämän perusteella määritellään elektronipiirien geometria (lineaarinen, kolmikulmainen tasogeometria, tetraedrinen, trigonaalibipyramidaalinen tai oktaedrinen). Sitten molekyylin geometria määräytyy vain sidosten perusteella; vapaat elektroniparit voivat puristaa sidoksia ja muuttaa kulmia. Usein useampi kuin yksi sidospari lasketaan yhdeksi elektronipiiriksi. VSEPR-lähestymistapaa käytetään laajasti, mutta se on yksinkertaistettu malli eikä ota suoraan huomioon kaikkia elektronihylkimäisiä vuorovaikutuksia.

Yleisimmät elektronipiirien geometriset tilat ovat lineaarinen (2), kolmikulmainen tasogeometria (3), tetraedrinen (4), trigonaalibipyramidaalinen (5) ja oktaedrinen (6). Esimerkkejä molekyylirakenteista: CH4 on tetraedrinen; NH3 on trigonaalinen piramidalinen; H2O on bent (noin 104,5°); SF4 on seesaw-muotoinen; ClF3 on T-muotoinen; XeF4 on neliömäinen.

Rajoitukset: VSEPR ei aina kuvaa sidosten vahvuuksia tai d-orbitaalien osallistumista, erityisesti hypervalenttisissa yhdisteissä. Pi- ja resonanssi-ilmiöt sekä jonkinlaisten elektroniparien jakaantuminen voivat poiketa klassisesta ennustuksesta. Teorian kehittäjät ja historia: sen kehitti ja popularisoi 1950–1960-luvuilla Ronald Gillespie ja Ronald Nyholm.