GEOMETRÍA MOLECULAR

GEOMETRÍA MOLECULAR

Lic. Lidia Iñigo

Hemos dicho al estudiar uniones químicas que un enlace covalente es polar cuando existe

cierta diferencia de electronegatividad entre los átomos que se unen. La magnitud que mide la

polaridad de un enlace o de una molécula como un todo es el momento dipolar (μ) y la unidad en

que se mide es el Debye (D). El momento dipolar es igual a la fracción de carga que se separa por

la distancia de separación: μ = q . d; pero es una magnitud vectorial, o sea que es un vector que

tiene módulo, dirección y sentido.

Si una molécula es diatómica y por lo tanto tiene un solo enlace, su polaridad es

directamente la polaridad de dicho enlace.

Si el enlace es no polar como en el cloro la molécula es no polar:

Si el enlace es polar como en el caso del cloruro de hidrógeno la molécula es polar. Cuando

existe esta polaridad hay una separación de una fracción de carga, y se forma un dipolo:

δ−

1

δ+

¿Cuál será la geometría de una molécula diatómica?

Cuando una molécula tiene más de una unión, el momento dipolar de la molécula es la

suma de los momentos dipolares de todas las uniones. Pero esa suma no es una suma escalar,

sino que es una suma vectorial.

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¿ Recordás como se suman vectores?

Cuando se suman vectores el módulo y la dirección del vector suma depende del ángulo

que estén formando dichos vectores. Por lo tanto, el momento dipolar total de una molécula con

más de una unión depende de la disposición en el espacio de dichas uniones. Para conocer dicha

disposición espacial necesitamos conocer la geometría de la molécula.

Existen formas experimentales que permiten determinar la geometría de una molécula, y

teorías que permiten predecirla. En este curso veremos una teoría muy sencilla que permite

predecir la geometría tanto de moléculas como de iones poliatómicos. Es la teoría de repulsión

de pares de electrones de valencia (TRePEV). Esta teoría se basa en cuatro postulados:

1o ) El factor más importante que determina la geometría de una molécula son los

pares de electrones de valencia (de la CEE) de los átomos involucrados en las uniones.

Como veremos solamente casos en los que existe un átomo central, lo que determinará la

geometría son los pares de electrones de valencia de ese átomo central, no los pares de

electrones de valencia de los átomos que lo están rodeando.

2o ) Dichos pares de electrones se distribuyen en el espacio de manera tal que la

distancia entre ellos sea la máxima posible (lo más lejos posible) para que la repulsión

entre ellos sea la mínima posible.

3o ) Los pares de electrones no compartidos o libres (que no forman uniones)

“ocupan” más espacio que los pares compartidos. Esto hace que el ángulo de enlace entre

los pares compartidos se achique.

4o ) A los efectos de determinar la geometría, las uniones múltiples (dobles o

triples) se deben considerar como si fueran simples (como si se compartiera un solo par de

electrones).

Teniendo en cuenta los postulados de TRePEV podemos predecir en general, no en todos

los casos, y de una forma bastante satisfactoria la geometría de diversas moléculas.

Veamos primero los ejemplos en los que todos los pares de electrones del átomo central

están compartidos.

Los electrones de valencia son precisamente los que se ponen en las fórmulas de Lewis,

por eso debemos partir de la misma.

(Te proponemos en los ejemplos siguientes intentar escribir la fórmula de Lewis antes de ver su

resolución)

Ejemplo 1: cloruro de berilio BeCl2

3

4

Escribir la fórmula de Lewis del BeCl2

Hay dos cosas que deben llamarte la atención sobre esta fórmula de Lewis,

¿cuáles son?

El berilio, átomo central, posee dos pares de electrones compartidos. Según el segundo

postulado lo más lejos que pueden disponerse en el espacio es en forma lineal, o sea formando un

ángulo de 180o.

Ver animación

Su geometría, tanto la electrónica (GE) como la molecular (GM), es LINEAL. Podrás

apreciar mejor la diferencia entre GE y GM cuando veamos los casos en que quedan pares de

electrones sin compartir.

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¿Qué podés decir con respecto a la polaridad de la molécula de BeCl2?

Ejemplo 2: trifluoruro de boro BF3

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Escribir la fórmula de Lewis del BF3

Nuevamente estamos ante una excepción a la regla del octeto. El boro tiene 3 pares de

electrones

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