Geometria molecolare o la struttura molecolare è la disposizione tridimensionale degli atomi all'interno di una molecola. È importante essere in grado di prevedere e comprendere la struttura molecolare di una molecola perché molte delle proprietà di una sostanza sono determinate dalla sua geometria. Esempi di queste proprietà includono polarità, magnetismo, fase, colore e reattività chimica. La geometria molecolare può anche essere usata per prevedere l'attività biologica, progettare farmaci o decifrare la funzione di una molecola.
La struttura tridimensionale di una molecola è determinata dai suoi elettroni di valenza, non dal suo nucleo o dagli altri elettroni negli atomi. Gli elettroni più esterni di un atomo sono i suoi elettroni di valenza. Gli elettroni di valenza sono gli elettroni che sono più spesso coinvolti nel formare legami e fare molecole.
Ecco un grafico che descrive la solita geometria per le molecole in base al loro comportamento di legame. Per usare questa chiave, primo sorteggio
fuori da Struttura di Lewis per una molecola. Conta quante coppie di elettroni sono presenti, inclusi entrambi coppie di legame e coppie solitarie. Tratta i legami sia doppi che tripli come se fossero coppie di elettroni singoli. A è usato per rappresentare l'atomo centrale. B indica gli atomi che circondano A. E indica il numero di coppie di elettroni solitari. Gli angoli di legame sono previsti nel seguente ordine:Ci sono due coppie di elettroni attorno all'atomo centrale in una molecola con geometria molecolare lineare, 2 coppie di elettroni di legame e 0 coppie solitarie. L'angolo di legame ideale è di 180 °.
È possibile utilizzare le strutture di Lewis per prevedere la geometria molecolare, ma è meglio verificare queste previsioni a livello sperimentale. Diversi metodi analitici possono essere utilizzati per l'immagine di molecole e conoscere la loro assorbanza vibrazionale e rotazionale. Esempi includono cristallografia a raggi X, diffrazione di neutroni, spettroscopia infrarossa (IR), spettroscopia Raman, diffrazione di elettroni e spettroscopia a microonde. La migliore determinazione di una struttura viene effettuata a bassa temperatura perché l'aumento della temperatura fornisce alle molecole più energia, il che può portare a cambiamenti di conformazione. La geometria molecolare di una sostanza può essere diversa a seconda che il campione sia solido, liquido, gassoso o parte di una soluzione.