Geometria Molecular

RESUMEN N° 2

GEOMETRÍA MOLECULAR DE LOS ENLACES QUÍMICOS

La estructura de Lewis nos da una idea bidimensional de las moléculas, pero es necesario conocer la estructura tridimensional de éstas para poder explicar muchas de sus características. Existen modelos que ayudan a predecir ese arreglo tridimensional.

La geometría molecular es la disposición tridimensional de los átomos en una molécula y desempeña un papel importante en los procesos bioquímicos y propiedades químicas de las moléculas.

Para construir la forma molecular (geometría molecular) a partir de la estructura de Lewis se emplea el modelo de repulsión del par electrónico de la capa de valencia (RPECV), que permite predecir las estructuras moleculares aproximadas cuando las moléculas están formadas por no metales. El principio básico del modelo es que cada grupo de electrones de valencia alrededor del átomo central está localizado lo más retirado posible de los otros, a fin de minimizar las repulsiones.

La repulsión entre los electrones existe en ángulos específicos. El ángulo entre los átomos terminales y el átomo central se conoce como ángulo de enlace. Los ángulos de enlace que predice este modelo están sustentados por la evidencia experimental.

En este modelo, los pares de electrones compartidos se repelen lo mismo que los pares de electrones solitarios. Pero los pares de electrones solitarios empujan a los pares de electrones compartidos, porque al no encontrarse entre dos átomos que forman un enlace, ocupan más espacio y esto afecta a los electrones que forman enlaces.

En una molécula con enlaces covalentes hay pares de electrones que participan en los enlaces o electrones enlazantes, y electrones desapareados, que no intervienen en los enlaces o electrones no enlazantes. La interacción eléctrica que se da entre estos pares de electrones, determina la disposición de los átomos en la molécula. Veamos algunos ejemplos.

La molécula de agua H2O posee dos enlaces La molécula de amoníaco (NH3) presenta 3 enlaces simples N - H

simples O - H y tiene dos pares de electrones no y posee un par de electrones no enlazantes en el nitrógeno. La

enlazantes en el átomo de oxígeno. Su geometría geometría molecular es piramidal.

molecular es angular.

La molécula de metano (CH4) tiene cuatro enlaces simples C - H y ningún par de electrones enlazantes. Su geometría molecular es tetraédrica.

Formas Moleculares más Comunes

La forma de una molécula dependerá del número de enlaces y de los electrones solitarios en el átomo central.

• Estructura lineal: Dos pares de electrones alrededor de un átomo central, localizados en lados opuestos y separados por un ángulo de 180º.

• Estructura plana trigonal: Tres pares de electrones en torno a un átomo central, separados por un ángulo de 120º.

• Estructura tetraédrica: Cuatro pares de electrones alrededor de un átomo central, ubicados con una separación máxima equivalente a un ángulo de 109,5º.

• Estructura piramidal trigonal: Cuatro pares de electrones en torno a un átomo centra, uno de ellos no compartido, que se encuentran separados por un ángulo de 107º.

• Estructura doblada o angular: Cuatro pares de electrones alrededor de un átomo central, con dos de ellos no compartidos, que se distancian en un ángulo de 104,5º.

• Estructura bipiramidal trigonal: Las moléculas con cinco o seis grupos de electrones tienen un átomo central del período 3, o mayor, porque solo estos átomos tiene orbitales d disponibles para expandir la capa de valencia más allá de los ocho electrones, formando ángulos

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