La teoria VSEPR ha lo scopo di prevedere la forma delle molecole. L’acronimo sta per Valence Shell Electron Pair Repulsion che in italiano viene reso repulsioni delle coppie di elettroni del guscio di valenza. Questo perché la teoria studia il comportamento degli elettroni che permettono il legame tra gli atomi, i quali si trovano nell’ultimo livello energetico di ogni elemento. Quando questo livello ha 8 elettroni nello strato più esterno, usati per i legami chimici, viene chiamato guscio di valenza.
Il punto principale della teoria VSEPR si basa sul fatto che quando un atomo è legato con altri atomi tutte le coppie di elettroni, sia quelle usate per formare il legame che quelle libere, del suo guscio di valenza tendono a respingersi e a disporsi il più lontano possibile avendo tutti carica elettrica negativa. Questo fa si che gli atomi si trovino ad una distanza tale da rendere minima la forza di repulsione e fa anche in modo che formino delle figure geometriche ben definite.
La distanza tra i centri dei nuclei di due atomi viene chiamata lunghezza di legame, mentre l’angolo formato da tre atomi legati fra loro viene chiamato angolo di legame.
In generale, gli atomi tendono a rispettare la regola dell’ottetto quando si uniscono tra di loro, cioè ad avere completo il proprio guscio di valenza. In questo caso l’atomo ha quattro coppie di elettroni che si dispongono in modo tale da formare una figura geometrica con quattro facce triangolari, chiamata anche tetraedrica. Un esempio è il metano dove quattro atomi di idrogeno sono legati ad un atomo di carbonio con quattro legami covalenti e si dispongono allo stesso modo degli elettroni.
Ci sono casi in cui alcune coppie di elettroni sono liberi e vengono chiamate coppie solitarie. A motivo di questo, loro hanno più spazio delle coppie di elettroni condivise.
Alcune molecole non rispettano la regola dell’ottetto. In questo caso, per la teoria VSEPR la struttura dipende da quante coppie di elettroni ci sono nel guscio di valenza.
Se le coppie sono soltanto due i due atomi legati con quello centrale si respingono al massimo trovandosi l’uno all’estremo dell’altro. Si ha così una struttura lineare. Nel caso in cui le coppie di elettroni sono tre, la struttura sarà triangolare.
Molecole formati da 4 coppie di elettroni nel guscio di valenza potrebbero avere strutture diverse. Questo perché i legami multipli vengono considerati come uno solo.
