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<!DOCTYPE html>

<title>VSEPR-Modell</title>

</head>

<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading">VSEPR-Modell</h1>

</header>

</div>

<div id="mw-content-text" class="mw-body-content mw-content-ltr" lang="de" dir="ltr"><div class="mw-content-ltr mw-parser-output" lang="de" dir="ltr">Das VSEPR-Modell (Abkürzung für <a href="Englische_Sprache" title="Englische Sprache">englisch</a> valence shell electron pair repulsion, deutsch Valenzschalen-Elektronenpaar-Abstoßung), auch EPA-Modell (Elektronenpaarabstoßungs-Modell) oder ursprünglich VEPR-Theorie (englisch valence electron pair repulsion theory), führt die <a href="Molek%C3%BClstruktur" class="mw-redirect" title="Molekülstruktur">räumliche Gestalt</a> eines <a href="Molek%C3%BCl" title="Molekül">Moleküls</a> auf die abstoßenden Kräfte zwischen den <a href="Elektronenpaar" title="Elektronenpaar">Elektronenpaaren</a> der <a href="Valenzschale" title="Valenzschale">Valenzschale</a> zurück.

Das Modell wird nach seinen Entwicklern auch <a href="Ronald_Gillespie" title="Ronald Gillespie">Gillespie</a>-<a href="Ronald_Nyholm" title="Ronald Nyholm">Nyholm</a>-Theorie genannt.

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Die_abgeleiteten_Regeln">Die abgeleiteten Regeln</h2></div>

Aus dem VSEPR-Modell ergeben sich folgende Regeln für Moleküle des Typs AXn:<a href="#cite_note-1">[1]</a>

<ul><li>Die Elektronenpaare der Valenzschale des Zentralatoms (A), d. h. des <a href="Atom" title="Atom">Atoms</a> im Zentrum des Moleküls, ordnen sich so an, dass der Abstand zwischen ihnen möglichst groß wird.</li>

<li>Die freien Elektronenpaare (hier mit E symbolisiert) in einem Molekül vom Typ AXnEm beanspruchen mehr Raum als die bindenden Elektronenpaare und führen somit zu einer Vergrößerung der <a href="Bindungswinkel" title="Bindungswinkel">Winkel</a> X-A-E und einer Verkleinerung der Winkel X-A-X.</li>

<li>Einzelne freie Elektronen in <a href="Radikal_(Chemie)" title="Radikal (Chemie)">Radikalen</a> nehmen weniger Raum ein als freie Elektronenpaare.</li>

<li>Größere <a href="Elektronegativit%C3%A4t" title="Elektronegativität">Elektronegativitäts</a>differenzen zwischen A und X vermindern damit den Raumbedarf der entsprechenden <a href="Chemische_Bindung" title="Chemische Bindung">Bindung</a>.</li>

<li><a href="Mehrfachbindung" title="Mehrfachbindung">Mehrfachbindungen</a> beanspruchen mehr Raum als <a href="Einfachbindung" class="mw-redirect" title="Einfachbindung">Einfachbindungen</a>, wobei der Platzbedarf mit der <a href="Bindungsordnung" title="Bindungsordnung">Bindungsordnung</a> steigt.</li></ul>

<dl><dd>Für die Bestimmung der groben Molekülstruktur werden jedoch nur die <a href="Sigma-Bindung" class="mw-redirect" title="Sigma-Bindung">Sigma-Bindungen</a> herangezogen, d. h., Mehrfachbindungen werden hier wie Einfachbindungen behandelt.</dd></dl>

<ul><li>Kleinere Zentralatome bzw. größere negativ polarisierte <a href="Ligand" title="Ligand">Liganden</a> bewirken eine starke <a href="Sterisch" class="mw-redirect" title="Sterisch">sterische</a> und elektronische Abstoßungskraft, die die eines freien Elektronenpaars übertreffen kann.</li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Vorhersagen_bei_freien_Elektronenpaaren_am_Zentralatom">Vorhersagen bei freien Elektronenpaaren am Zentralatom</h2></div>

Wenn keine freien Elektronenpaare am Zentralatom vorhanden sind, können <a href="Molek%C3%BClstruktur" class="mw-redirect" title="Molekülstruktur">Molekülstrukturen</a> recht einfach durch Abzählen der „<a href="Substituent" title="Substituent">Reste</a>“ vorhergesagt werden.

Dennoch lässt sich auch die Betrachtung von Verbindungen mit einem oder mehreren <a href="Stereochemie" title="Stereochemie">stereochemisch</a> aktiven, freien Elektronenpaaren näherungsweise schematisieren. Dazu werden diese – ähnlich wie Bindungspartner – als Pseudoliganden behandelt und mit dem griechischen Buchstaben „ψ“ (<a href="Psi_(Buchstabe)" title="Psi (Buchstabe)">Psi</a>) gekennzeichnet. So gelangt man zur Pseudostruktur des jeweiligen Moleküls.

Beispiel: Das Sauerstoffatom des <a href="Wassermolek%C3%BCl" class="mw-redirect" title="Wassermolekül">Wassermoleküls</a>, an welches zwei Wasserstoffatome <a href="Kovalent" class="mw-redirect" title="Kovalent">kovalent</a> gebunden sind (X = 2), weist zwei freie Elektronenpaare auf (E = 2). Daraus ergibt sich eine Anzahl von # = 2 + 2 = 4 Pseudoliganden und somit eine tetraedrische Pseudostruktur (Strukturtyp), die als ψ2-<a href="Tetraeder" title="Tetraeder">Tetraeder</a> beschrieben werden kann. Indem nun die freien Elektronenpaare „weggedacht“ werden, bleibt die in diesem Fall gewinkelte Realstruktur (Molekülstruktur) zurück, die nur durch die Atomkerne beschrieben wird.

Ein Beispiel für ein ψ1-Tetraeder, d. h. mit nur einem freien Elektronenpaar, ist das <a href="Ammoniak" title="Ammoniak">Ammoniak</a>-Molekül NH3.

<th>#

</th>

<th>Molekültypen<style data-mw-deduplicate="TemplateStyles:r261937660">

/* start https://de.wikipedia.org/ */

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/* end https://de.wikipedia.org/ */

</style> a

</th>

<th>Beispiel

</th>

<th>Ψ – Struktur / Pseudostruktur b

</th>

<th>Realstruktur c

</th>

<th>Winkel d

</th></tr>

<tr>

<td> <a href="Linearit%C3%A4t_(Physik)#In_der_Chemie" title="Linearität (Physik)">linear</a></td>

<td> linear</td>

<td>

</td></tr>

<tr>

<td> linear</td>

<td>180°

</td></tr>

<tr>

<td> linear</td>

<td>

</td></tr>

<tr>

<td> <a href="Dreieck" title="Dreieck">trigonal planar</a></td>

<td> trigonal planar</td>

<td>120°

</td></tr>

<tr>

<td> trigonal planar</td>

<td> gewinkelt</td>

<td>ca. 115°

</td></tr>

<tr>

<td> trigonal planar</td>

<td> linear</td>

<td>

</td></tr>

<tr>

<td> <a href="Tetraeder" title="Tetraeder">tetraedrisch</a></td>

<td> tetraedrisch</td>

<td>109,5°

</td></tr>

<tr>

<td> tetraedrisch</td>

<td> <a href="Dreieck" title="Dreieck">trigonal</a>-<a href="Pyramide_(Geometrie)" title="Pyramide (Geometrie)">pyramidal</a></td>

<td>ca. 107°

</td></tr>

<tr>

<td> tetraedrisch</td>

<td> gewinkelt</td>

<td>ca. 104°

</td></tr>

<tr>

<td> tetraedrisch</td>

<td> linear</td>

<td>

</td></tr>

<tr>

<td> <a href="Dreieck" title="Dreieck">trigonal</a>-<a href="Bipyramide" class="mw-redirect" title="Bipyramide">bipyramidal</a></td>

<td> trigonal-bipyramidal</td>

<td>120° / 90°

</td></tr>

<tr>

<td> trigonal-bipyramidal</td>

<td> "Wippe", bisphenoidal</td>

<td>ca. 175° / 110°

</td></tr>

<tr>

<td> trigonal-bipyramidal</td>

<td> T-förmig</td>

<td>ca. 87,5°

</td></tr>

<tr>

<td> trigonal-bipyramidal</td>

<td> linear</td>

<td>180°

</td></tr>

<tr>

<td> <a href="Oktaeder" title="Oktaeder">oktaedrisch</a> (=quadratisch-bipyramidal, trigonal-antiprismatisch)</td>

<td> oktaedrisch (=quadratisch-bipyramidal, trigonal-antiprismatisch)</td>

<td>90°

</td></tr>

<tr>

<td> oktaedrisch (=quadratisch-bipyramidal, trigonal-antiprismatisch)</td>

<td> quadratisch-pyramidal</td>

<td>ca. 85°

</td></tr>

<tr>

<td> oktaedrisch (=quadratisch-bipyramidal, trigonal-antiprismatisch)</td>

<td> <a href="Quadrat_(Geometrie)" class="mw-redirect" title="Quadrat (Geometrie)">quadratisch-planar</a></td>

<td>90°

</td></tr>

<tr>

<td> <a href="F%C3%BCnfeck" title="Fünfeck">pentagonal</a>-<a href="Bipyramide" class="mw-redirect" title="Bipyramide">bipyramidal</a></td>

<td> pentagonal-bipyramidal</td>

<td>90° / 72°

</td></tr>

<tr>

<td> pentagonal-bipyramidal</td>

<td> pentagonal-pyramidal</td>

<td>ca. 90° / ca. 72°

</td></tr>

<tr>

<td> pentagonal-bipyramidal</td>

<td> pentagonal-planar</td>

<td>72°

</td></tr>

<tr>

<td>

<a href="Viereck" title="Viereck">tetragonal</a>-<a href="Antiprisma" title="Antiprisma">antiprismatisch</a>

</td>

<td>

tetragonal-antiprismatisch

</td>

<td>78° / 73°

</td></tr></tbody></table>

Anmerkungen:

<div class="fussnoten-block"><div class="fussnoten-inhalt references">a <div class="reference-text"><a href="Keilstrichformel" title="Keilstrichformel">Keilstrichformel</a> mit Zentralatom: A, Liganden: X und Elektronenpaar: E</div></div></div>

<div class="fussnoten-block"><div class="fussnoten-inhalt references">b <div class="reference-text">nicht gebundene Elektronenpaare (blass gelb) als gedachte Bindungspartner</div></div></div>

<div class="fussnoten-block"><div class="fussnoten-inhalt references">c <div class="reference-text">reale räumliche Anordnung der Atome</div></div></div>

<div class="fussnoten-block"><div class="fussnoten-inhalt references">d <div class="reference-text">Winkel zwischen Liganden und Zentralatom X–A–X</div></div></div>

</div>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Grenzen_der_Anwendbarkeit">Grenzen der Anwendbarkeit</h2></div>

Das VSEPR-Modell lässt sich auf Moleküle anwenden, bei denen die an das Zentralatom gebundenen Reste (Atome oder Atomgruppen) nicht allzu groß werden und keine spezifischen Wechselwirkungen aufeinander ausüben.

Nicht oder nur eingeschränkt anwendbar ist sie auf <a href="%C3%9Cbergangsmetall" class="mw-redirect" title="Übergangsmetall">Übergangsmetall</a>verbindungen. Vielfach stimmen jedoch auch bei einfachen Molekülen die Bindungswinkel nicht mit dem Modell überein. Für Verbindungen mit <a href="Delokalisierung" title="Delokalisierung">delokalisierten Elektronen</a> kann die Anwendung des Modells ebenfalls mit Schwierigkeiten verbunden sein, hier ist die Hinzuziehung der <a href="Molek%C3%BClorbitaltheorie" title="Molekülorbitaltheorie">Molekülorbitaltheorie</a> notwendig.

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Literatur">Literatur</h2></div>

<ul><li>Reinhart Ahlrichs: <cite style="font-style:italic">Gillespie‐ und Pauling‐Modell — ein Vergleich</cite>. In: <cite style="font-style:italic"><a href="Chemie_in_unserer_Zeit" title="Chemie in unserer Zeit">Chemie in unserer Zeit</a></cite>. Band 14, Nr. 1, 1980, S. 18–24, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1002/ciuz.19800140104">10.1002/ciuz.19800140104</a>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:VSEPR-Modell&rft.atitle=Gillespie%E2%80%90+und+Pauling%E2%80%90Modell+%E2%80%94+ein+Vergleich&rft.au=Reinhart+Ahlrichs&rft.date=1980&rft.doi=10.1002%2Fciuz.19800140104&rft.genre=journal&rft.issue=1&rft.jtitle=Chemie+in+unserer+Zeit&rft.pages=18-24&rft.volume=14" style="display:none"> </li>

<li>Ronald J. Gillespie, Edward A. Robinson: <cite style="font-style:italic">Models of molecular geometry</cite>. In: <cite style="font-style:italic"><a href="Chemical_Society_Reviews" title="Chemical Society Reviews">Chemical Society Reviews</a></cite>. Band 34, Nr. 5, 2005, S. 396–407, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1039/B405359C">10.1039/B405359C</a>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:VSEPR-Modell&rft.atitle=Models+of+molecular+geometry&rft.au=Ronald+J.+Gillespie%2C+Edward+A.+Robinson&rft.date=2005&rft.doi=10.1039%2FB405359C&rft.genre=journal&rft.issue=5&rft.jtitle=Chemical+Society+Reviews&rft.pages=396-407&rft.volume=34" style="display:none"> </li>

<li>R. J. Gillespie, I. Hargittai: The VSEPR Model of Molecular Geometry. 8. Aufl., Allyn & Bacon, Boston 1991, ISBN 978-0-205-12369-8.</li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>

<div class="sisterproject" style="margin:0.1em 0 0 0;"><div class="noviewer" style="display:inline-block; line-height:10px; min-width:1.6em; text-align:center;" aria-hidden="true" role="presentation"></div><a href="https://de.wikibooks.org/wiki/Allgemeine_und_Anorganische_Chemie/_Struktur_von_Molek%C3%BClen" class="extiw external" title="b:Allgemeine und Anorganische Chemie/ Struktur von Molekülen">Wikibooks: Allgemeine und Anorganische Chemie/ Struktur von Molekülen</a> – Lern- und Lehrmaterialien</div>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-1"><a href="#cite_ref-1">↑</a> <a href="Arnold_F._Holleman" title="Arnold F. Holleman">A. F. Holleman</a>, <a href="Egon_Wiberg" title="Egon Wiberg">E. Wiberg</a>, <a href="Nils_Wiberg" title="Nils Wiberg">N. Wiberg</a>: <a href="Holleman-Wiberg_Lehrbuch_der_Anorganischen_Chemie" title="Holleman-Wiberg Lehrbuch der Anorganischen Chemie">Lehrbuch der Anorganischen Chemie</a>. 101. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 1995, ISBN 3-11-012641-9, S. 136.

</li>

</ol>

<div>

Normdaten (Sachbegriff): <a href="Gemeinsame_Normdatei" title="Gemeinsame Normdatei">GND</a>: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://d-nb.info/gnd/4273775-8">4273775-8</a> </div>

</div></div></div><div><div class="zim-footer">

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