Kimia adalah studi tentang materi dan berhubungan dengan banyak cara satu jenis materi dapat diubah menjadi jenis lain. Diketahui bahwa semua materi terbuat dari satu atau lebih dari sekitar seratus jenis atom. Semua atom terdiri dari tiga partikel fundamental - proton, elektron, dan neutron. Molekul terdiri dari sekelompok dua atau lebih atom yang disatukan dalam pola geometris tertentu. Ketika dua atau lebih atom secara kuat disatukan untuk membentuk molekul, ada ikatan kimia antara masing-masing atom dan tetangga dekatnya. Bentuk molekul menyampaikan banyak informasi dan langkah pertama untuk memahami kimia molekul adalah dengan mengetahui geometrinya..
Geometri molekuler hanya merujuk pada susunan tiga dimensi dari atom yang membentuk molekul. Istilah struktur agak digunakan dalam arti untuk menunjukkan konektivitas atom. Bentuk molekul ditentukan dalam hal jarak antara inti atom yang terikat bersama. Geometri molekul ditentukan oleh Teori Valensi-Shell Electron-Pair Repulsion (VESPR) - model yang digunakan untuk menentukan bentuk umum molekul berdasarkan jumlah pasangan elektron di sekitar atom pusat. Geometri molekul diberikan baik sebagai geometri elektron atau geometri molekul.
Istilah geometri elektron mengacu pada nama geometri pasangan elektron / kelompok / domain pada atom pusat, baik itu elektron ikatan atau elektron tidak-ikatan. Pasangan elektron didefinisikan sebagai elektron berpasangan atau berikatan, pasangan elektron bebas, atau kadang-kadang satu elektron tidak berpasangan. Karena elektron selalu dalam gerakan konstan dan jalurnya tidak dapat ditentukan secara tepat, susunan elektron dalam molekul dijelaskan dalam istilah distribusi kerapatan elektron. Mari kita ambil contoh metana, rumus kimianya adalah CH4. Di sini, atom pusat adalah karbon dengan 4 elektron valensi dan 4 elektron berbagi hidrogen dengan 1 karbon untuk membentuk 4 ikatan kovalen. Ini berarti ada total 8 elektron di sekitar karbon dan tidak ada ikatan tunggal, sehingga jumlah pasangan elektron bebas di sini adalah 0. Ini menunjukkan CH4 adalah geometri tetrahedral.
Geometri molekuler digunakan untuk menentukan bentuk molekul. Ini hanya merujuk pada susunan tiga dimensi atau struktur atom dalam molekul. Memahami geometri molekul suatu senyawa membantu menentukan reaktivitas, polaritas, warna, fase materi, dan magnetisme. Geometri molekul biasanya dijelaskan dalam hal panjang ikatan, sudut ikatan, dan sudut puntir. Untuk molekul kecil, hanya rumus molekul dan tabel panjang ikatan standar dan sudut yang diperlukan untuk menentukan geometri molekul. Tidak seperti geometri elektron, ia diprediksi hanya dengan mempertimbangkan pasangan elektron. Mari kita ambil contoh air (H2HAI). Di sini, oksigen (O) adalah atom pusat dengan 6 elektron valensi sehingga membutuhkan 2 elektron lebih banyak dari 2 atom hidrogen untuk menyelesaikan oktetnya. Jadi ada 4 kelompok elektron yang tersusun dalam bentuk tetrahedral. Ada juga 2 pasangan ikatan tunggal, sehingga bentuk yang dihasilkan bengkok.
Istilah geometri elektron mengacu pada nama geometri pasangan elektron / kelompok / domain pada atom pusat, baik itu elektron ikatan atau elektron tidak-ikatan. Ini membantu memahami bagaimana berbagai kelompok elektron diatur dalam suatu molekul. Geometri molekul, di sisi lain, menentukan bentuk molekul dan itu adalah struktur tiga dimensi atom dalam molekul. Ini membantu memahami seluruh atom dan pengaturannya.
Geometri suatu molekul ditentukan atas dasar hanya pasangan elektron ikatan tetapi bukan jumlah pasangan elektron. Ini adalah bentuk tiga dimensi yang ditempati molekul di ruang angkasa. Geometri molekuler juga didefinisikan sebagai posisi inti atom dalam molekul. Sebaliknya, geometri elektron dari suatu molekul ditentukan atas dasar pasangan elektron ikatan dan pasangan elektron bebas. Geometri elektron dapat ditentukan menggunakan Teori VESPR.
Salah satu dari banyak contoh geometri elektron tetrahedral adalah Ammonia (NH3). Atom pusat di sini adalah N dan empat pasangan elektron didistribusikan dalam bentuk tetrahedron dengan hanya satu pasangan elektron bebas. Dengan demikian, geometri elektron NH3 adalah tetrahedral. Namun, geometri molekulernya adalah piramidal trigonal karena sudut ikatannya 107 derajat karena atom hidrogen ditolak oleh pasangan elektron bebas di sekitar nitrogen. Demikian pula dengan geometri molekul air (H2O) bengkok karena ada 2 pasangan ikatan tunggal.
Baik geometri elektron dan geometri molekul mengikuti Valence-Shell Electron-Pair Repulsion (VESPR) Model untuk menentukan bentuk umum molekul berdasarkan jumlah pasangan elektron di sekitar atom pusat. Namun, geometri molekul ditentukan hanya berdasarkan pasangan elektron ikatan, bukan jumlah pasangan elektron, sedangkan geometri elektron ditentukan berdasarkan pasangan elektron ikatan dan pasangan elektron bebas. Ketika tidak ada pasangan elektron bebas yang hadir dalam molekul, geometri elektron sama dengan bentuk molekul. Seperti yang kami katakan, bentuk molekul mengatakan banyak hal tentang itu dan langkah pertama untuk memahami kimia molekul adalah menentukan geometrinya..