bindningsvinklar

Bindningsvinkel, eller bond angle, är vinkeln mellan två kovalenta bindningar som utgår från en gemensam atom i en molekyl eller jon. Den avgör molekylens geometriska form och påverkar egenskaper som polaritet och reaktivitet. En vanlig teoretisk utgångspunkt är VSEPR-teorin, som säger att elektronpar runt centralatomen repellerar varandra och därigenom anger den mest stabila geometryen. Beroende på centralatomens hybriding uppnås olika idealformer: sp3-hybridisering ger ofta tetraedrisk geometri med bindningsvinkeln cirka 109,5°, sp2 ger plan trigonal geometri cirka 120°, och sp ger cirka 180°.

I praktiken avviker bindningsvinklarna från dessa idealvärden på grund av fri elektronpar, närvaro av icke-bindande elektronpar, multipla bindningar och sterisk belastning. Exempelvis har vatten en bindningsvinkel runt 104,5°, på grund av två icke-bindande elektronpar som pressar ihop vätebindningarna. Ammoniak ligger omkring 107°, medan koldioxid är linjär med 180° mellan varje O–C–O. I komplexa föreningar som ämnen med octahedral geometri (t.ex. SF6) är vinklarna omkring 90° mellan bindningarna, med 180° mellan motsatta binder.

Mätningar av bindningsvinklar utförs vanligtvis med röntgendiffraktion av kristaller och elektrondiffraction, medan mikrovågs- och röntgenspektroskopi samt kvantkemiska beräkningar (t.ex. HF- eller DFT-metoder) används för att bestämma eller förutsäga vinklarna teoretiskt. Bindningsvinklar spelar en central roll i förståelsen av molekylers struktur, stabilitet och funktion i kemin och biologi.