Water molecule with lone pairs of electrons

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Following the rules of VSEPR theory, it is difficult to understand why the water molecule has a bent coordination geometry. In most representations, it looks like a molecule that has a central atom and two ligands; the lone pairs are usually not shown. According to the VESPR theory, it should be linear. In this model the orbitals of the lone pairs are shown. This demonstrates that the arrangement of the four electron pairs on the oxygen is almost tetrahedral. The lone electron pairs have a stronger repulsive effect on the bonding electron pairs. Therefore the bond angle between the bonding electron pairs is only 104.45 °. In terms of its dimensions, this model fits a set of molecular models (methane: thing:4289684 , Ammonia: thing:4289667 , water: thing:4256258), which are intended to support the explanation of the molecular structures with the help of the VSEPR theory. Due to their size, they are suitable for presentations. With the download two different models can be built: A "normal" model without lone pairs and a model with lone pairs. The bond angle and bond spacing are to scale. The covalent radii of the atoms have been halved for better visibility. However, the size ratio between oxygen and hydrogen is correct. Folgt man den Regeln der VSEPR-Theorie, ist es schwierig, zu verstehen, warum das Wassermolekül eine gewinkelte Molekülstruktur besitzt. In den meisten Darstellungen sieht es wie ein Molekül aus, das ein Zentralatom und zwei Liganden besitzt; die freien Elektronenpaare werden meistens nicht gezeigt. Nach der VESPR-Theorie sollte es demnach linear gebaut sein. In diesem Modell werden die Orbitale der freien Elektronenpaare gezeigt. Damit kann demonstriert werden, dass die Anordnung der vier Elektronenpaare am Sauerstoff nahezu tetraedrisch erfolgt. Die freien Elektronenpaare haben eine stärkere abstoßende Wirkung auf die bindenden Elektronenpaare. Deswegen ist der Bindungswinkel zwischen den bindenden Elektronenpaaren nur 104.45°. Mit dem Download können zwei verschiedene Modelle gebaut werden: Ein „normales“ Modell ohne freie Elektronenpaare und ein Modell mit freien Elektronenpaaren. Bindungswinkel und Bindungsabstand sind maßstabsgetreu. Die Kovalenzradien der Atome wurden zur besseren Sichtbarkeit halbiert. Das Größenverhältnis zwischen Sauerstoff und Wasserstoff stimmt jedoch.