isto é devido aos diferentes números de elétrons em cada molécula e teoria VSEPR (repulsão de elétrons de camada de Valência). Esta teoria afirma que como elétrons são carregados negativamente, os elétrons de Valência em diferentes átomos em uma molécula repelem-se uns aos outros. Mas, elétrons de par solitário ocupam mais espaço do que elétrons de ligação, como eles são atraídos apenas para um átomo ao invés de dois, então eles repelem mais do que elétrons de ligação., Portanto, podemos ordem repulsions entre os diferentes tipos de pares de elétrons: solitário, par-par solitário > bonding par – par solitário > ligação de par com ligação de par.
O número total de elétrons de Valência no CO2 é 4 do carbono, mais seis de cada oxigênio = 16. O carbono está no centro porque tem menor eletronegatividade. Se apenas formarmos ligações únicas de C-O, O carbono não forma um octeto estável de elétrons, então precisamos de ligações duplas. O=C = O existem apenas elétrons de ligação em torno do carbono que se repelem igualmente para que a molécula seja linear., Para H2O, o número total de elétrons de Valência é 1 de cada hidrogênio mais 6 de oxigênio = 8. Não podemos colocar hidrogênio no centro porque ele só pode conter dois elétrons, devido ao seu número quântico de princípio de 1. Portanto, o oxigénio vai para o centro. Formando ligações únicas para cada hidrogênio deixa mais dois pares de elétrons que vão em torno do átomo de oxigênio, para completar o octeto. São pares solitários. Existem quatro pares de elétrons em torno do átomo de oxigênio, então ele não pode ser linear. Deve ser em forma de v!, Se cada par de elétrons se repelisse igualmente, estaria em um arranjo tetraédrico, com ângulos de ligação de 109 graus. Mas os pares solitários repelem mais do que os pares de ligação, comprimindo o ângulo de ligação para 104,5 graus.