Post on 16-Sep-2015
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Semana 7
Qumica General AI
GEOMETRA MOLECULAR
Teora de la repulsin de pares electrnicos de la capa de valencia (TRPECV)
Teora enlace valencia (TEV)
Existen cuatro teoras que tratan sobre el enlace qumico:
Teora del Octeto de Lewis.
Teora de la repulsin de pares electrnicos de la capa de valencia (TRPECV).
Teora del enlace de valencia (TEV).
Teora de orbitales moleculares (TOM).
Forma molecular est determinada por:
Distancia de enlace Distancia en lnea recta,
entre los ncleos de los dos tomos enlazados.
Angulo de enlace Angulo formado entre dos
enlaces que contienen un tomo en comn.
Geometra Molecular
TEORA DE LEWIS
Los electrones de valencia juegan un papel fundamental en el enlace qumico.
La transferencia de electrones conduce a los enlaces inicos.
Cuando se comparten uno o ms pares de electrones se forma un enlace covalente.
Los electrones se transfieren o se comparten de manera que los tomos adquieren una configuracin de gas noble: el octeto. Gilbert Newton Lewis
(1875-1946).
Teora de repulsin de los pares electrnicos de la capa de valencia (RPECV)
La geometra que adopta la molcula es aquella en que la repulsin
de los pares de electrones de la capa de valencia (enlazantes o libres) es mnima
Dos reglas generales:
Los dobles y triples enlaces se pueden tratar como enlaces sencillos.
Si una molcula tiene dos o ms estructuras resonantes, se puede aplicar el modelo RPECV a cualquiera de ellas
En el modelo de RPECV, las molculas se dividen en dos categoras:
Las que tienen pares de electrones libres en el tomo central.
Las que no tienen pares de electrones libres en el tomo central.
O = O - O O - O = O
La Teora de RPECV: Prediccin de la geometra molecular
a) Se dibuja la estructura de Lewis.
b) Se cuenta el n de pares de e- de enlace y de no enlace alrededor
del tomo central y se colocan de forma que minimicen las
repulsiones: Geometra de los pares de e-. (Geometras ideales) c) La geometra molecular final vendr determinada en funcin de la
importancia de la repulsin entre los pares de e- de enlace y de no
enlace.
PNC PNC > PNC - PE > PE-PE PNC = Par de no enlace; PE= Par de enlace
Menor repulsin !
CH4 CH
H
H
HEstructura de Lewis:
109.5 90
NO3-
Los dobles enlaces son ignorados en RPECV
N de pares de
e-
Geometra Angulo de
enlace
2 (AX2) Linear 180o
3 (AX3) Trigonal Planar 120o
4 (AX4) Tetrahedral 109.5o
5 (AX5) Trigonal
Bipyramidal
90o / 120o
6 (AX6) Octahedral 90o
Geometra ideal
Geometra molecular
N pares de e-
Geometra de los pares
de e-
N pares de e-
de enlace
N pares de e-
de no enlace
Ejemplo
Geometra molecular
N pares de e-
Geometra de los pares
de e-
N pares de e-
de enlace
N pares de e-
de no enlace
Ejemplo
Geometra molecular
N pares de e-
Geometra de los pares
de e-
N pares de e-
de enlace
N pares de e-
de no enlace
Ejemplo
Geometra molecular
N pares de e-
Geometra de los pares
de e-
N pares de e-
de enlace
N pares de e-
de no enlace
Ejemplo
Los enlaces covalentes y las molculas unidas por ellos pueden ser: Polares: Existe una distribucin asimtrica de los electrones, el enlace o la molcula posee un polo + y uno -, o un dipolo No polares: Existe una distribucin simtrica de los e-, produciendo un enlace o molcula sin dipolo.
Enlaces covalentes polares
H F H F
Enlaces covalentes no polares
H-H
F-F
El grado de polaridad de un enlace covalente est
relacionado con la diferencia de electronegatividad de
los tomos unidos.
POLARIDAD
Polarity of bonds
H Cl Carga postiva pequea
Menor electronegatividad Carga negativa pequea
Mayor electronegatividad
Para determinar si una molcula es polar, necesitamos conocer dos cosas:
1- La polaridad de los enlaces de la molcula.
2- La geometra molecular
CO2
Cada dipolo C-O se anula porque la molecula es lineal
Los dipolos H-O no se anulan porque la molecula no es lineal, sino bent.
H2O
Si hay pares de no enlace la molcula es polar.
Si los pares de e- son de enlace, la molcula es no polar. Cuando los pares estn distribuidos simtricamente alrededor del tomo central.
Un mtodo para explicar el enlace puede ser la Teora del Enlace de
Valencia: Los enlaces se forman por el traslape de dos orbitales atmicos (dos
orbitales comparten una regin comn del espacio) El enlace se forma cuando la energa potencial del sistema alcanza un
valor mnimo (punto de mxima estabilidad)
Teora del Enlace de Valencia (TEV)
Hibridacin de los orbitales atmicos para formar enlaces covalentes:
Orbitales hbridos Son orbitales atmicos que se obtienen cuando dos o ms
orbitales no equivalentes del mismo tomo se combinan preparndose para la formacin del enlace covalente.
Tipos de hibridaciones hibridacin sp3
hibridacin sp2
hibridacin sp2
hibridacin sp3d
hibridacin sp3d2
Orbitales Atmicos
Orbitales Hbridos
Geometra Ejemplos
Orbitales atmicos; Hibridacin
Orbitales atmicos; Hibridacin
Orbitales Atmicos
Orbitales Hbridos
Geometra Ejemplos
BeF2
Be 1s2 2s2
Hibridacin de
orbitales
F 1s2 2s2p5
promocin
Hibridacin sp
1 orbital s 1 orbital p
Orbitales p
Orbitales sp hbridos
Be
2 orbitales sp
(distribucin lineal)
1 orbital s 2 orbitales p
3 orbitales sp2
(distribucin triangular plana)
BF3
B 1s2 2s2p1
Promocin hibridacin
Hibridacin sp2
2s 2p
Hibridacin sp3
CH4 C 1s2 2s2p2 Promocin hibridacin
1 orbital s 3 orbitales p 4 orbitales sp3
(distribucin tetradrica)
NH3 H2O
1 orbital s + 3 orbitales p + 1 orbital d
1 orbital s + 3 orbitales p + 2 orbital d
PCl5, SF4, ClF3, I3-
BrF5, SF6, XeF4
5 orbitales sp3d (distribucin bipirmide trigonal)
Hibridacin sp3d
Hibridacin sp3d2
6 orbitales sp3d2
(distribucin octadrica)
Diferencias entre modelo RPECV y modelo de TEV
RPECV TEV
No se tienen en cuenta
los cambios energticos
en la formacin del
enlace.
Una molcula estable se forma
a partir de la reaccin de los
tomos cuando Energa
potencial ha disminuido al
mximo.
Analiza todos los enlaces
covalentes por igual y no
ofrece explicacin entre
las diferencias entre los
enlaces covalentes
Debido a que los orbitales
implicados no son siempre del
mismo tipo, las energas de
enlace y las longitudes de
enlace son distintas en
diferentes compuesto