分子長得什麼樣？
嗯... 分子裡面大部份是空空的
原子質量幾乎全都塞在
非常非常擠的原子核裡
而電子
則決定原子間的鍵結方式
電子鍵比較像是
一整團電子雲
而不是一顆顆單獨的粒子
所以說，分子的形狀比較接近雲
而不像是... 一座雕像的形狀
但對所有分子來說
至少會有 1 種 排列原子核和電子的方式
使相異電荷間的吸引力會最大
而相同電荷間的互斥力會最小
假設只有最外圈的電子 會對分子的形狀產生影響
同時我們也假設
原子之間的電子雲 也就是分子鍵
形狀像一條熱狗
記得原子核是帶正電
電子則是帶負電
如果所有的原子核 都自己聚在一塊
而所有的電子也都聚在一塊
它們會互相排斥而飛散
那就沒什麼用了
1776 年，物理學家伏特
他在發明電池的數十年前
先是發現了甲烷 (Methane)
甲烷的分子式是 CH4
這個分子式告訴我們 每個甲烷分子裡面
含有 1 個碳原子和 4 個氫原子
但從分子式卻看不出來 誰和誰相互鍵結
也看不出這些原子 在空間中的排列方式
從碳的電子組態可知
碳原子最多可以連結 四個以上的原子
而每個氫原子 則只能連接一個原子
所以，我們可以推論
碳原子應該是中心原子 以和其他氫原子相結合
每個鍵結即代表兩個共用電子
每對共用電子對則用線段表示
現在我們可以畫出 這個分子的平面圖
但在空間中看起來是如何呢？
合理的說
每個鍵結都代表著 帶有負電荷的範圍
正因為同性相斥
原子最喜歡的排列組態
是每個鍵結離得越遠越好
所以，要讓所有鍵結離得最遠
最理想的形狀，就會變成這樣
我們稱為：四面體
如果含有不同的原子
形狀也多有不同
例如：氨 NH3 是金字塔形
二氧化碳 CO2 則是一直線
水 H2O 形狀有點像彎折的手臂
三氟化氯 ClF3 形狀則像是一個英文字母 T
我們現在是要 建立原子和電子的3D排列模型
我們還是要做實驗 看看這些分子實際上的形狀
是不是和我們想的一樣
答案提示：
大部份是對的，但有些錯了
如果原子數增加了 形狀當然也跟著變複雜
我們剛剛舉的例子
都有一個明確的中心原子
但大部分的分子
從醫藥等級的小分子
到又臭又長的 DNA 或蛋白質 等高分子聚合物
都沒有中心分子
重要的是 原子鍵結它們會自己排好
依據法則
同性相斥最遠 異性相吸最近
找到最合適的排列組態
有些分子甚至 有兩種以上的安定組態
變換不同的組態 就會產生很多很酷的化學現象
即便是分子成份不變 即其中的原子種類、原子數目
沒有改變