Waardoor is H2O geen lineair molecuul?

Electronenparen liggen het verst uit elkaar in een tetraeder; dus heeft water een dergelijke geometrie (zuurstofatoom in het centrum van dev tetraeder; op twee van de punten een waterstofatoom; twee van de punten een vrij electronenpaar).

Je vraag lijkt een vlakke (planaire) geometrie te veronderstellen maar je moet driedimensionaal denken.

de hoek gemaakt door de atomen heeft te maken met de wens om zo min mogelijk onderlinge interacties te krijgen.

De octet regel is ook belangrijk. Het zuurstof molecuul wilt 8 elektronen 'hebben' om zo evenveel valentie elektronen als de edelgassen te hebben. Het getekende lijntje tussen H-O-H stellen 2 elektronen voor (2 'lijntjes' zichtbaar dus 4 elektronen). we weten dat het O-atoom 6 valentie elektronen heeft. het H-atoom heeft er één.

Het hebberige zuurstof atoom is dominanter dan de twee H-atomen. om 8 elektronen te krijgen moeten ze dus delen.




nu het antwoord:

Het O-atoom heeft 6 valentie elektronen. H heeft er 1.

bij het binden van de H-atomen met het O atoom worden 2 elektronen van het O-atoom gebruikt

4 blijven ongebruikt. de 2 losse elektronen paren bezetten de denkbeeldige plek van een volledige tetraëder.

allemaal leuk...maar waarom zijn die waterstof atomen dan zo dicht bij elkaar?

de tetraëder is zó gevormd dat de deeltjes zo min mogelijk interactie met elkaar hebben. Er is dus geen keus dan de H-atomen in een hoek te plaatsen, er is geen ruimte voor een andere hoek.

nu eindelijk een antwoord ;)

bij het vullen van de tetraëder zijn er 4 plekjes. Elke hoek tussen deze plekjes zijn even groot. 2 plekjes voor de H atomen, 2 plekjes voor de 2 losse elektronen paren.

resultaat: de hoek tussen het H-atoom