גיאומטריה מולקולרית או מבנה מולקולרי הוא הסידור התלת ממדי של אטומים בתוך מולקולה. חשוב להיות מסוגלים לחזות ולהבין את המבנה המולקולרי של מולקולה מכיוון שרבים מהתכונות של חומר נקבעים על ידי הגיאומטריה שלו. דוגמאות לתכונות אלה כוללות קוטביות, מגנטיות, שלב, צבע ותגובה כימית. גיאומטריה מולקולרית עשויה לשמש גם לחיזוי פעילות ביולוגית, לתכנון תרופות או לפענוח תפקוד המולקולה.
המבנה התלת ממדי של מולקולה נקבע על ידי האלקטרונים הערכיים שלו, לא הגרעין שלו או האלקטרונים האחרים באטומים. האלקטרונים החיצוניים ביותר של אטום הם שלו אלקטרונים לערכיות. האלקטרונים בערב הם האלקטרונים המעורבים לרוב ביצירת קשרים ו ייצור מולקולות.
להלן תרשים המתאר את הגיאומטריה הרגילה למולקולות על סמך התנהגות הקשר שלהם. כדי להשתמש במפתח זה, הגרלה ראשונה מחוץ ל מבנה לואיס למולקולה. ספר כמה זוגות אלקטרונים קיימים, כולל שניהם זוגות קשירה ו זוגות בודדים. התייחסו לקשרים כפולים ומשולשים כאילו היו זוגות אלקטרונים בודדים. A משמש לייצוג האטום המרכזי. B מציין אטומים המקיפים את א. E מציין את מספר זוגות האלקטרונים הבודדים. זויות האגודה צפויות בסדר הבא:
ישנם שני זוגות אלקטרונים סביב האטום המרכזי במולקולה עם גיאומטריה מולקולרית ליניארית, 2 זוגות אלקטרונים קשורים ו -0 זוגות בודדים. זווית הקשר האידיאלית היא 180 °.
אתה יכול להשתמש במבני לואיס כדי לחזות גיאומטריה מולקולרית, אך עדיף לאמת תחזיות אלה באופן ניסיוני. ניתן להשתמש בכמה שיטות אנליטיות כדי לצלם מולקולות וללמוד על ספיגתן הרטט והסיבוב. דוגמאות לכך כוללות קריסטלוגרפיה בצילום רנטגן, דיפרקציה של נויטרונים, ספקטרוסקופיית אינפרא אדום (IR), ספקטרוסקופיית ראמן, עקיפה אלקטרונית וספקטרוסקופיית מיקרוגל. הקביעה הטובה ביותר של מבנה נעשית בטמפרטורה נמוכה מכיוון שעליית הטמפרטורה מעניקה למולקולות אנרגיה רבה יותר, מה שעלול להוביל לשינויי קונפורמציה. הגיאומטריה המולקולרית של חומר עשויה להיות שונה תלויה אם המדגם הוא מוצק, נוזל, גז או חלק מתמיסה.