צורה מרחבית של מולקולה עקב קשר קוולנטי נקבעת על פי הנטייה של זוגות האלקטרונים ל"שמור מרחק" מקסימאלי ניתן בגלל שלשניהם מטען חשמלי שלילי (על פי כלל האוטובוס - כל אלקטרון יעדיף לשבת "לבד" כל עוד הוא יכול).
סביב כל אטום במולקולה הנוצרת (למעט מקרים בהם מעורבים מימן והליום) קיימים 4 אורביטלים (על פי מהנה לואיס). כל אורביטל כזה יכול להיות "בלעדי" לאטום מסוים במולקולה או לחילופין משותף בקשר קוולנטי.
כתוצאה מכך, נוצרים "מבנים" במרחב; מבנים אלו מושפעים ונקבעים על פי כוחות הדחייה והמשיכה בין האלקטרונים.

להלן מספר דוגמאות אופייניות:

מבנה קווי:
שני אטומים המחוברים ביניהם על ידי קשר קוולנטי בודד, לדוגמא: F-F.
אפשרות נוספת היא אטום הקשור לשני אטומים נוספים מצדדיו (חשוב- על האטום המרכזי אין אלקטרונים חופשים), לדוגמא O=C=O.

מבנה משולש מישורי:
מבנה זה קיים כאשר אטום "מרכזי" מצוי בקשר עם שלושה אטומים אחרים (גם במקרה זה אין על האטום המרכזי אלקטרונים חופשיים), לדוגמא: BH3

מבנה זוויתי/כפוף:
מבנה זה נוצר כאשר אטום "מרכזי" קשור לשני אטומים אך עדיין יש לו זוג אלקטרונים חופשיים.
במצב כזה, האטומים במבנה אומנם יוצרים צורה מישורית, אך זוגות האלקטרונים מפוזרים במרחב בצורת טטראדר (ארבעון, Tetrahedron או במיליפ פשוטות פירמידה משוכללת).
הזווית בין האטומים היא חדה מכיוון שכוח הדחייה של זוגות האלטרונים גדול יותר משל הקשר הקוולנטי, לדוגמא: H2O

מבנה פירמידה:
מבנה זה נוצר כאשר אטום "מרכזי" קשור לשלושה אטומים אך עדיין יש לו זוג אלקטרונים חופשיים.
במבנה מרחבי כזה הזווית בין כל שני קשרים קבועה, אך הזווית בין זוג האלקטרונים 'השייך' לאטום גדולה מעט מהזווית בין כל שני קשרים, לדוגמא: NH3

מבנה טטראדר:
מבנה זה (פירמידה משוכללת) נוצרת כאשר יש אטום "מרכזי" הקשור לארבעה אטומים, לדוגמא:CH4

לדוגמאות נוספות ניתן להיכנס לקישור הבא (ויקיפדיה): לחץ כאן


תמונה באדיבות ויקיפדיה 

מצגת בנושא: www.kdror.co.il/betaforums/Uploads/3327.ppt

מאת: ימית שרעבי נאור
המחלקה לכימיה אורגנית
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.

3 תגובות

  • לינוי

    היי, אחרי שבוע שאני לא מצליחה

    היי, אחרי שבוע שאני לא מצליחה להבין את הנושא, אתם היחידים שהצלחתם לפשט לי את הנושא ולעשות סדר בראש. שתי נקודות שעדיין לא ברורות לי: באיזה מבנה מסתדרים אטום מרכזי הקשור לשלושה אלקטורים ללא אלקטרונים חופשיים (BF3) וגם האם מבנה קווי הוא גם לאטום הקשור לאחד או שני אלקטרונים בקשר משולש?

  • אילן

    מבנה מרחבי של מולקלות אוזון

    מהו המבנה המרחבי של מולקולות אוזון והאם מולקולותץ אלו הינן קוטביות?
    כיצד תופעת האל-איתור (רזוננס) משפיעה במקרה זה על המבנה של המולקולה ועל קוטביותה?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    תשובות

    שלום אילן. באופן כללי - האתר לא מיועד לפתירת שאלות ספציפיות מתוך שעורי בית. תשובות לשאלות ששאלת אתה יכול למצוא (ולראות) במאמץ קצר אם תפעיל את היישומון 'קוטביות של מולקולות' שבמדור 'למידה מתוקשבת'.
    בהצלחה.
    אבי.