Geometria Molecular TRPECV 2B

5/28/2018 Geometria Molecular TRPECV 2B

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Geometra molecular

Modelo 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 puedeaplicar el modelo RPECV a cualquiera de ellas

En el modelo de RPECV, las molculas se dividen en doscategoras:

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


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Geometra molecular

BeCl2 BF3 CH4 PCl5 SF6

2 pares de e-de enlace





180 120 109.5 90 y 120 90

Lineal Triangular

plana

Tetradrica Bipirmide

trigonal

Octadrica

Molculas sin pares de electrones libres

ClBeClFBF

F

H

HC H

H

ClP

Cl

Cl

ClCl

FS F

F F

FF


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Geometra molecular

SnCl2 PE=2

PL=1

Triangularplana

Angular

ngulo menor 120

NH3 PE=3

PL=1

tetradrica Pirmidetrigonal

107

H2O PE=2

PL=2

tetradrica Angular

105

Molculas con pares de electrones libres (PL) y pares de

electrones de enlace (PE)

ClSnCl

HNH

H

HO H


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Geometra molecular

SF4 PE=4

PL=1

Bipirmide

trigonal

Balancn

ClF3 PE=3

PL=2

Bipirmidetrigonal

Forma de T

I3- PE=2

PL=3

Bipirmidetrigonal

Lineal

BrF5

PE=5

PL=1

Octadrica Pirmidecuadrada

XeF4 PE=4

PL=2

Octadrica Planocuadrada

FBrF

F

FF

II I

FXeF

FF

F

S

FF

F

FClF

F


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Geometra molecular

Pasos para la aplicacin del modelo RPECV

1. Se escribe la estructura de Lewis y se consideran slo los paresde electrones alrededor del tomo central

2. Se cuenta el nmero de pares de electrones que rodean al tomo

central

3. Se predice la distribucin global de los pares de electrones yluego se predice la geometra de la molcula

4. Se predicen los ngulos de enlace teniendo en cuenta que:

repulsin par libre-par libre >repulsin par libre-par enlazante >repulsin par enlazante-par enlazante


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Geometra molecular

Momentos dipolo La medida cuantitativa de la polaridad de un enlace

viene dada por su momento dipolo ():

= Q r

Donde

Q : magnitud de la carga ( siempre valor positivo)

r : distancia entre las cargas

Unidades:

1 D = 3.3310-30Cm


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Geometra molecular

Molculas diatmicas

Si contienen tomos de elementos diferentes siempre tienenmomentos dipolo y son molculas polares

Ejemplos: HCl, CO y NO

Si contienen tomos de elementos iguales nunca tienen

momentos dipolo y son molculas apolares

Ejemplos: H2, O2y F2

Molculas poliatmicas

La polaridad de una molcula viene dada por La polaridad de los enlaces

La geometra de la molcula

El viene dado por la suma vectorial de los de cada enlace en lamolcula


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Geometra molecular

Ejemplos

NH3 CO2

H2O CH4

= 1.47 D

= 1.85 D

= 0 D

= 0 D


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Geometra molecular

Teora del enlace de valencia Visin mecnico cuntica

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 sistemaalcanza un valor mnimo (punto de mxima estabilidad)


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Geometra molecular

Hibridacin de los orbitales atmicos para formar enlacescovalentes

Orbitales hbridos

Son orbitales atmicos que se obtienen cuando dos o ms orbitales

no equivalentes del mismo tomo se combinan preparndose parala formacin del enlace covalente

Tipos de hibridaciones

hibridacin sp3

hibridacin sp2

hibridacin sp3d

hibridacin sp3d2


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Geometra molecular

Hibridacin sp3

CH4 C 1s22s2p2

Promocin hibridacin

1 orbital s 3 orbitales p

4 orbitales sp3

(distribucin tetradrica)

NH3 H2O


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Geometra molecular

1 orbital s 2 orbitales p3 orbitales sp2

(distribucin triangular plana)

BF3

B 1s22s2p1

Promocin hibridacin

Hibridacin sp2


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Geometra molecular

BeF2

Be 1s22s2

Hibridacin

de orbitales

F 1s22s2p5

promocin

Hibridacin sp


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Geometra molecular

1 orbital s 1 orbital p

Orbitales p

Orbitales sp hbridosBe

2 orbitales sp

(distribucin lineal)


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Geometra molecular

1 orbital s + 3 orbitales p + 1 orbital d

1 orbital s + 3 orbitales p + 2 orbital d 6 orbitales sp3d2

(distribucin octadrica)

PCl5, SF4, ClF3, I3-

BrF5, SF6, XeF4

5 orbitales sp3d

(distribucin bipirmide trigonal)

Hibridacin sp3d

Hibridacin sp3d2


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Geometra molecular

Pasos a seguir para la hibridacin de orbitales atmicos

1. Dibujar la estructura de Lewis de la molcula

2. A partir del nmero de pares de electrones (tanto libres comoenlazantes) que rodean al tomo central, deducir el tipo de

hibridacin

3. Los ngulos que forman los orbitales hbridos en la molculacoinciden con los ngulos entre los pares de electrones en elmodelo de RPECV

Ejemplo: NH3

HNH

H

4 orbitales hbridoshibridacin sp3

Distribucin tetradrica, geometra piramidal


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Geometra molecular

Etileno CH2=CH2 Promocin hibridacin

Hibridacin en molculas que contienen dobles y triples enlaces


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Geometra molecular

Enlace s Enlace p

Se dan dos tipos de enlaces covalentes

enlaces sigma (s) : enlaces formados por la unin de los ncleos delos tomos enlazados

enlaces pi (p) : enlaces formados por la unin lateral de losorbitales con la densidad electrnica concentrada arriba y abajo

del plano que forman los ncleos de los tomos enlazados


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Geometra molecular

Diferencias entre modelo RPECV y modelo de EV

RPECV EV

No se tienen en cuenta

los cambios energticos

en la formacin delenlace.

Una molcula estable se

forma a partir de la

reaccin de los tomoscuando Energa potencial

ha diminuido al mximo.

Analiza todos los enlaces

covalentes por igual y no

ofrece explicacin entrelas 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

l l


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Geometra molecular

Teora de los orbitales moleculares

La molcula es un ente nico donde los electrones ocupanregiones del espacio delimitadas por los llamados orbitalesmoleculares

Las combinaciones de dos orbitales atmicos dan lugar a dosorbitales moleculares:

enlazante : la densidad electrnica es mxima

antienlazante : la densidad electrnica es nula

Orden de enlace : magnitud que da informacin acerca de lafuerza con la que estn enlazados los tomos en unamolcula

OE = 1/2( ne- en OM enlazantes - ne- en OM antienlazantes)

G l l


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Geometra molecular

Orbital enlazante

Orbital antienlazante

G l l


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Geometra molecular

Diagrama para molculas ditomicas del 2 perodo:

(Li2, B2, C2, N2) O2, F2

G t l l


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Geometra molecular

Diagrama para un compuesto heteroatmico

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