ระบบ AXE ของ ทฤษฎีการผลักกันของคู่อิเล็กตรอนวงเวเลนซ์

ระบบ AXE นั้นเป็นระบบที่ใช้ในการนับกลุ่มอิเล็กตรอนเพื่อใช้ประกอบกับทฤษฎี VSEPR ซึ่ง A แทนอะตอมกลาง ซึ่งจะมีเพียงอะตอมเดียวเท่านั้น คือตัวที่กำหนดให้พิจารณา สำหรับโมเลกุลที่มีอะตอมกลางหลายตัว เช่น โพรเพน จะพิจารณาเพียงอะตอมเดียวเท่านั้น โดยพิจารณาอะตอมอื่นๆ เป็นอะตอมล้อมรอบ X หมายถึงจำนวนกลุ่มอิเล็กตรอนรอบอะตอมกลางที่ใช้ในการสร้างพันธะ โดยจะนับพันธะคู่และพันธะสามเป็น 1 กลุ่ม เช่นเดียวกับพันธะเดี่ยวและพันธะโคออร์ดิเนตโคเวเลนต์ และ E แทนจำนวนคู่ของอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวที่อยู่รอบอะตอมกลาง ผลบวกของ X และ E หรือที่เรียกว่าจำนวนสเตียริกนั้นจะเท่ากับจำนวนของออร์บิทัลที่นำมาไฮบริไดเซชันกัน ตามทฤษฎีพันธะวาเลนซ์ (valence bond theory)

ตารางแสดงรูปร่างโมเลกุลตามสูตรโครงสร้างของลิวอิส

จำนวนกลุ่มอิเล็กตรอนรอบอะตอมกลางไม่มีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวมีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว 1 คู่มีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว 2 คู่มีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว 3 คู่
2
เส้นตรง
   
3
สามเหลี่ยมแบนราบ

มุมงอ
  
4
ทรงสี่หน้า

พีระมิดฐานสามเหลี่ยม

มุมงอ
 
5
พีระมิดคู่ฐานสามเหลี่ยม

ไม้กระดานหก

ตัวที

เส้นตรง
6
ทรงแปดหน้า

พีระมิดฐานสี่เหลี่ยมจัตุรัส

สี่เหลี่ยมแบนราบ
 
7
พีระมิดคู่ฐานห้าเหลี่ยม

พีระมิดฐานห้าเหลี่ยม
  

ตารางแสดงรูปร่างโมเลกุลเชิงเรขาคณิต

ประเภทของโมเลกุลรูปร่างโมเลกุลการจัดเรียงกลุ่มอิเล็กตรอนรอบอะตอมกลาง†รูปร่างทางเรขาคณิต‡ตัวอย่างมุมระหว่างพันธะ
AX1Enโมเลกุลอะตอมคู่HF, O2-
AX2E0เส้นตรงBeCl2, HgCl2, CO2180 องศา
AX3E0สามเหลี่ยมระนาบBF3, CO32−, NO3−, SO3120 องศา
AX2E1มุมงอNO2−, SO2, O3น้อยกว่า 120 องศา
AX4E0ทรงสี่หน้าCH4, PO43−, SO42−, ClO4−109.5 องศา
AX3E1พีระมิดฐานสามเหลี่ยมNH3, PCl3น้อยกว่า 109.5 องศา
AX2E2มุมงอH2O, OF2น้อยกว่า 109.5 องศา
AX5E0พีระมิดคู่ฐานสามเหลี่ยมPCl5ในแนวระนาบฐานพีระมิดทำมุมกัน 120 องศา ส่วนส่วนสูงของพีระมิดทำมุม 90 องศากับระนาบ
AX4E1ไม้กระดานหกSF4ในแนวระนาบฐานพีระมิดทำมุมกันน้อยกว่า 120 องศา ส่วนส่วนสูงของพีระมิดทำมุมน้อยกว่า 90 องศากับระนาบ
AX3E2ตัวทีClF3, BrF3น้อยกว่า 90 องศา
AX2E3เส้นตรงXeF2, I3−180 องศา
AX6E0ทรงแปดหน้าSF690 องศา
AX5E1พีระมิดฐานสี่เหลี่ยมClF5, BrF5น้อยกว่า 90 องศา
AX4E2สี่เหลี่ยมจัตุรัสXeF490 องศา
AX7E0พีระมิดคู่ฐานห้าเหลี่ยมIF7ในแนวระนาบฐานพีระมิดทำมุมกัน 72 องศา ส่วนส่วนสูงของพีระมิดทำมุม 90 องศากับระนาบ
AX6E1พีระมิดฐานห้าเหลี่ยมXeF6ในแนวระนาบฐานพีระมิดทำมุมกัน 72 องศา ส่วนส่วนสูงของพีระมิดทำมุมน้อยกว่า 90 องศากับระนาบ
† เป็นการจัดเรียงอิเล็กตรอนโดยรวมถึงอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวด้วย (ซึ่งแสดงด้วยสีเหลืองอ่อน)‡ รูปร่างโมเลกุลที่แท้จริง (แสดงเฉพาะพันธะระหว่าอะตอม)

เมื่ออะตอมที่ล้อมรอบอะตอมกลาง (X) ไม่ได้เหมือนกันทั้งหมด รูปร่างของโมเลกุลก็ยังคงใกล้เคียงกับความเป็นจริงอยู่ แต่ว่ามุมระหว่างพันธะนั้นจะเกิดการผิดเพื้ยนไปบ้าง อย่างเช่นพันธะคู่ที่เกิดขึ้นในโมเลกุลของแอลคีนเช่น C2H4 จะเป็น AX3E0 แต่ทว่ามุมระหว่างพันธะรอบอะตอม C นั้นก็ไม่ได้เท่ากับ 120 ° เลย หรืออีกตัวอย่างหนึ่งคือ SOCl2 มีโครงสร้างเป็น AX3E1 แต่ว่าอะตอมที่มาล้อมรอบนั้นไม่เหมือนกัน จึงส่งผลให้มุมพันธะนั้นไม่เท่ากันตามไปด้วย เนื่องจากอะตอมแต่ละชนิดจะมีความสามารถในการดึงดูดอิเล็กตรอนที่แตกต่างกัน