分子几何或分子结构是分子内原子的三维排列。能够预测和理解分子的分子结构很重要，因为物质的许多性质是由其几何结构决定的。这些性质的例子包括极性、磁性、相、颜色和化学反应性。分子几何学也可用于预测生物活性、设计药物或破译分子的功能。

价层、键对和vsepr模型

分子的三维结构由其价电子决定，而不是原子核或原子中的其他电子。原子的最外层电子是它的价电子。价电子是最常参与形成键和形成分子的电子。

一个分子中的原子之间共享成对的电子，并将原子固定在一起。这些对称为“键合对”。

预测原子内电子相互排斥方式的一种方法是应用VSEPR（价壳层电子对排斥）模型。VSEPR可用于确定分子的一般几何结构。

预测分子几何

这是一张图表，根据分子的键行为描述了分子的通常几何结构。要使用这个键，首先画出一个分子的路易斯结构。计算存在多少电子对，包括键对和孤对。将双键和三键视为单电子对。A表示中心原子。B表示A周围的原子。E表示孤电子对的数量。按以下顺序预测粘结角：

孤对与孤对排斥>孤对与键对排斥>键对与键对排斥

分子几何实例

在线性分子几何结构的分子中，中心原子周围有两个电子对，两个成键电子对和0个孤对。理想的结合角为180°。

分子几何中的异构体

具有相同化学式的分子的原子排列可能不同。这些分子被称为异构体。异构体之间可能具有非常不同的性质。有不同类型的异构体：

• 构成异构体或结构异构体具有相同的公式，但原子之间并非通过相同的水连接。
• 立体异构体具有相同的公式，原子以相同的顺序键合，但原子群围绕键旋转的方式不同，从而产生手性或手性。立体异构体的偏振光彼此不同。在生物化学中，它们往往表现出不同的生物活性。

分子几何的实验测定

你可以用刘易斯结构来预测分子的几何结构，但最好用实验来验证这些预测。有几种分析方法可用于对分子成像，并了解其振动和旋转吸光度。例子包括x射线晶体学、中子衍射、红外光谱、拉曼光谱、电子衍射和微波光谱。最佳的结构测定是在低温下进行的，因为提高温度会使分子获得更多的能量，从而导致构象变化。物质的分子几何结构可能不同，这取决于样品是固体、液体、气体还是溶液的一部分。

分子几何关键外卖

• 分子几何描述分子中原子的三维排列。
• 从分子几何结构中获得的数据包括每个原子的相对位置、键长、键角和扭转角。
• 预测分子的几何形状可以预测其反应性、颜色、物相、极性、生物活性和磁性。
• 可以使用VSEPR和Lewis结构预测分子几何结构，并使用光谱和衍射进行验证。

参考资料

• 科顿，F.阿尔伯特；威尔金森，杰弗里；穆里洛，卡洛斯A。；《高级无机化学》（第六版），纽约：威利国际科学出版社，ISBN 0-471-19957-5。
• 约翰·E·麦克默里（1992），有机化学（第三版），贝尔蒙特：沃兹沃思，ISBN 0-534-16218-5。
• Miessler G.L.和Tarr D.A.无机化学（第二版，Prentice Hall 1999），第57-58页。