Laten we dieper ingaan op de redenen achter deze bindingshoek:

1. VSEPR-theorie:

Stikstoftrifluoride is een trigonaal piramidaal molecuul. Volgens de Valence Shell Electron Pair Repulsion (VSEPR)-theorie rangschikken de drie fluoratomen en één eenzaam elektronenpaar rond het stikstofatoom zichzelf op een manier die de afstoting tussen deze elektronenparen minimaliseert.

2. Hybridisatie:

Het stikstofatoom in NF3 ondergaat sp3-hybridisatie. Dit betekent dat één orbitaal en drie p-orbitalen van stikstof hybridiseren om vier gelijkwaardige sp3-hybride orbitalen te vormen. Deze hybride orbitalen hebben een tetraëdrische opstelling rond het stikstofatoom.

3. Afstoting van eenzaam paar:

In het geval van NF3 zijn er drie bindende elektronenparen en één eenzaam elektronenpaar op het stikstofatoom. Het eenzame paar bezet een van de sp3-hybride orbitalen, terwijl de drie fluoratomen de andere drie sp3-hybride orbitalen bezetten. Het eenzame elektronenpaar neemt vanwege zijn elektronendichtheid meer ruimte in beslag dan de bindingsparen.

4. Bepaling van de verbindingshoek:

De bindingshoek wordt bepaald door de afstoting tussen de elektronenparen in de sp3 hybride orbitalen. De afstoting van een eenzaam paar-eenzaam paar en een eenzaam paar-bindend paar is sterker vergeleken met de afstoting van een bindend paar-bindend paar. Als gevolg hiervan worden de drie fluoratomen dichter bij elkaar geduwd, waardoor de bindingshoek afneemt ten opzichte van de ideale tetraëdrische hoek van 109,5 graden.

Daarom is de bindingshoek in stikstoftrifluoride (NF3) ongeveer 102,4 graden vanwege de tetraëdrische elektronenpaargeometrie en de invloed van afstoting van eenzame paren.