Molekyylin geometria tai molekyylirakenne on atomien kolmiulotteinen järjestely molekyylin sisällä. On tärkeää pystyä ennustamaan ja ymmärtämään molekyylin molekyylirakenne, koska monet aineen ominaisuuksista määräytyvät sen geometrian avulla. Esimerkkejä näistä ominaisuuksista ovat napaisuus, magnetismi, faasi, väri ja kemiallinen reaktiivisuus. Molekyyligeometriaa voidaan käyttää myös biologisen aktiivisuuden ennustamiseen, lääkkeiden suunnitteluun tai molekyylin toiminnan purkamiseen.
Molekyylin kolmiulotteinen rakenne määritetään sen valenssielektroneilla, ei sen ytimellä tai atomien muilla elektroneilla. Atomin uloimmat elektronit ovat sen valenssielektronit. Valenssielektronit ovat elektroneja, jotka ovat useimmiten mukana muodostaessaan sidoksia ja molekyylien tekeminen.
Tässä on kaavio, joka kuvaa molekyylien tavanomaista geometriaa niiden sidoskäyttäytymisen perusteella. Jos haluat käyttää tätä näppäintä, ensimmäinen tasapeli ulos Lewisin rakenne molekyyliin. Laske kuinka monta elektroniparia on läsnä, mukaan lukien molemmat
liimausparit ja yksinäiset parit. Käsittele sekä kaksois- että kolmoissidoksia kuin ikään kuin ne olisivat yhden elektronin paria. A: ta käytetään edustamaan keskusatomia. B osoittaa A: ta ympäröivät atomit. E osoittaa yksinäisten elektroniparien lukumäärän. Sidoskulmat ennustetaan seuraavassa järjestyksessä:Molekyylissä, jossa on lineaarinen molekyylin geometria, on kaksi elektroniparia keskimääräisen atomin ympärillä, 2 sitoutuvaa elektroniparia ja 0 yksinäistä paria. Ihanteellinen sidoskulma on 180 °.
Voit käyttää Lewis-rakenteita ennustaakseen molekyylin geometrian, mutta on parasta tarkistaa nämä ennusteet kokeellisesti. Useita analyyttisiä menetelmiä voidaan käyttää kuvaamaan molekyylejä ja oppimaan niiden värähtely- ja kiertoabsorbanssista. Esimerkkejä ovat röntgenkristallografia, neutronidiffraktio, infrapunaspektri (IR) -spektroskopia, Raman-spektroskopia, elektronidiffraktio ja mikroaaltospektroskopia. Paras rakenteen määritys tehdään matalassa lämpötilassa, koska lämpötilan nostaminen antaa molekyyleille enemmän energiaa, mikä voi johtaa konformaatiomuutoksiin. Aineen molekyylin geometria voi olla erilainen riippuen siitä, onko näyte kiinteää, nestemäistä, kaasua vai osaa liuosta.