Informe Geometría Molecular

GEOMETRIA MOLECULAR

  Juan Pablo Medina (20122150005)

  Laura Marcela Rodríguez (20122150005)

  Yohum Steven Lozada (20122150126)

RESUMEN: En esta práctica se pudo observar por medio de las esferas y pines y aplicando el modelo de Lewis y de repulsión de pares electrónicos de la capa de valencia (RPECV), las distintas formas geométricas espaciales que pueden tomar cada uno de los compuestos químicos, y de paso poder predecir dicha geometría y con base en ella evaluar las propiedades químicas y físicas de los compuestos. Por otra parte esta practica teórica permite hacer un modelo imaginario de los electrones enlazantes y no enlazantes y como estos proporcionan una mayor información de la geometría y como a su vez la geometría puede cambiar debido a la cantidad de pares electrónicos enlazantes y no enlazantes presentes en un compuesto químico.  Por último, por medio de estos modelos pudimos evidenciar ciertas interacciones inter e intra moleculares que se podrían representar entre los átomos constituyentes y las fuerzas que los rigen.

PALABRAS CLAVE: Geometría, electrones, enlazantes, (RPECV), Lewis.

ABSTRACT: In this practice is he could observe through the fields and pines and applying the model of Lewis and repulsion of electronic pairs of the layer of Valencia (REPLV), the different spatial geometric shapes that can take each one of the chemical compounds, and incidentally to predict the geometry and based on it to assess the chemical and physical properties of compounds. On the other hand this practice theoretically allow an imaginary model of binding and non-binding electrons and as they provide a more information on the geometry and how in turn geometry can change due to the amount of pairs electronic binding and non binding present in a chemical compound. Finally, by means of these models we could highlight certain interactions inter and intra molecular which could represent between the constituent atoms and the forces that govern them.

KEYWORDS: Geometry, electrons, binding, (REPLV), Lewis.

PLANTEAMIENTO DE PROBLEMAS

Teniendo en cuenta  el RPECV aplicando  este modelo  junto  con las  posibles  estructuras  de Lewis para  cada  molécula,  ¿Es posible mediante  el modelo  de esferas  y pines  determinar  la  disposición  tridimensional  de  los átomos  que conforman una molécula   y predecir  algunas propiedades  físicas  y químicas?

Respuesta: El modelo de esferas y pines puede dar una representación de como es la disposición tridimensional de los átomos en una molécula, el problema que se encontró con este tipo de representación es que solo funciona bien con un número estérico que tenga cero números de pares electrónicos libres, puesto que si una molécula tiene pares libres, estos generan repulsión a los pares enlazantes, pero el modelo no representa con mucha exactitud los ángulos que se generan por la repulsión, salvo este detalle como tal el modelo representativo de pines y esferas permite darse una idea espacial de las moléculas y de sus separaciones, además de la forma en la que se acomodan para estar lo más lejanamente posible. Con respecto a la segunda parte de la pregunta es posible afirmar que si se puede predecir propiedades físicas y químicas conociendo la geometría molecular, puesto que esta explica la tendencia a reaccionar con otros por sus electrones libres, la polaridad que tiene la sustancia, la forma del cristal que formaría, etc.

HIPÓTESIS

• La disposición de los átomos es la que constituye una molécula  y se pueden caracterizar  de otras moléculas similares cambiando sus propiedades físicas y químicas.
• El tipo de enlace y de estructura que la molécula pretende, hacen que las propiedades físicas como punto de ebullición  y fusión aumenten  o disminuyen a partir de las fuerzas intermoleculares.
• La estabilidad de una molécula varía según su disposición de su átomo central que lo acompaña.
• La implementación de RPECV, la estructura  de Lewis y el modelo de esferas y pines permite predecir fácilmente las propiedades químicas y fiscas de las sustancias.

OBJETIVO GENERAL

 Como  conocer  el modelo RPECV  y aplicando  el modelo  representando  la forma   que él posee  diferentes  moléculas. Por medio  de  esferas  y pines  a partir  de estructura  de Lewis  y la RPECV.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• A partir  del modelo RPECV  y la estructura   de Lewis  y representando  en el modelo de estructura  y pines  predecir   reactividad  química  la fluctuaciones   y posteriores  comparaciones  éntrelas  propiedades  físicas  y químicas  de varias  moléculas.
• Identificar  como varias  el comportamiento  y características de carácter físico y químico  de acuerdo  en la disposición  de los átomos en el espacio y en el poder y el poder realizar comparaciones entre isómeros estructurales y el cambio de  la naturaleza química.
• Reconocer las diferencias entre el   tipo de enlace  de distintos moléculas  y además caracterizar  las diferencias aparentes por el tipo de átomo central que se encuentra en cada una de las moléculas  y formas intermoleculares que este realiza.

MARCO TEÓRICO

La geometría molecular es el ordenamiento  tridimensional  de los atamos de una molécula  la geometría molecular determina muchas de las propiedades de esta e incluso ciertos  tipos de reacciones  que pueden  sufrir. Esta hace posible el proceso de visión, de detección de gustos  y olores, tanto como otros por esos  procesos de la naturaleza existen varios tipos de geometrías dependientes factores estructurales como la longitud y tipos de enlace, tamaño  de los atamos implicados, electrones apareados o desapareados entre otras cosas. (Zubiaurre Cortes, 2011, pag 92-93)

Para explicar las geometrías moleculares, tanto como sus características como por qué  son de dicha forma  y no de otra, se han  creado  varias teorías que comenzaron  a partir  de la estructura  de Lewis  y evolucionaron asta  involucrar  la hibridación de orbitales atómicos.  Específicamente se puede decir que son principal mente una explica el porqué de los geometrías y la otra las características de estas  no son teorías que se autoexcluyen, si no que se complementan.

La geometría  de una molécula es el resultado de la distribución tridimensional  de su átomo, tiene definida por la disposición espacial de los núcleos atómicos.

Esto es así porque casi toda la masa molecular está concentrada en los núcleos, los cuales ocupan posiciones perfectamente definidas dentro de la molécula  que pueden  ser determinadas experimentalmente. Con el modelo de RPECV la geometría de una molécula  se puede predecir por simples consideraciones electrónicas la hipótesis  central es que las nubes electrónicas de los pares de electrones de la capa de valencia que rodean al átomo central se repelen si, adoptando la disposición espacial que minimice la repulsión eléctrica. (Garzón, 2011, pag 102-103)

Para la formulación de estructuras de Lewis proporciona una imagen de la estructura de la molécula  es decir que átomos están enlazados entre si y cuál es el orden de cada enlace. Y la presencia de pares de electrones  no compartidos  denominados pares no emplazantes o pares solitarios. Pero es fundamental entender  que las fórmulas de Lewis no reflejan  la geometría  molecular. Es un error  grave suponer que las estructuras de Lewis  pretenden ser una representación real de la forma de la forma de la molécula.

En otra teoría que proporciona la geometría molecular es TEV presentando un enfoque del enlace más intuitivo entendiéndose como un conjunto de átomos enlazados es por lo tanto el desarrollo cuántico natural de la teoría de Lewis. Estos enlaces se forman como consecuencia del solapamiento de los orbitales atómicos. (Zubiaurre Cortes, 2011, pag 75)

La hibridación es el proceso  mediante el cual orbitales atómicos puros se combinan entré si, trasformando  en otros orbitales  diferentes denominado orbitales atómicos híbridos  permitiendo la existencia de diversos tipos de orbitales atómicos como lo son sp, sp2, sp3. (Zubiaurre Cortes, 2011, pag 100-002)

ANALISIS DE RESULTADOS:

Para realizar la práctica se realizo el análisis con las geometrías moleculares más conocidas en el método de Repulsión de Pares Electrónicos de la Capa de Valencia (RPECV), por lo tanto se obtuvo:

• Para número estérico 2 con 0 pares solitarios: 

[pic 1]

Se realizó la molécula de BeH2, ésta molécula es de geometría lineal, los ángulos de enlace entre par enlazante – par enlazante son de 180°, por lo que los pares de electrones están lo más alejados posible. Por simetría la molécula es no polar, ya que sus momentos dipolares van en diferente sentido por lo cual se anulan.  El Berilio tiene una configuración electrónica 1s22s2 ,como los dos electrones deben estar desapareados para formar el enlace significa que uno de sus electrones mediante una energía adicional ha sido promovido a uno de los orbitales p de ese mismo nivel quedando con estructura 1s22s12p1 formando dos orbitales híbridos sp en el que cada uno formará 1 enlace de tipo s-sp con cada H esto corresponde a una hibridación diagonal con un ángulo de enlace de 180° , luego la molécula tiene 2 enlaces sigma (simples) y en su conjunto es lineal.

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