Upload
lbbots
View
77
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
5/28/2018 Geometria Molecular TRPECV 2B
1/23
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
5/28/2018 Geometria Molecular TRPECV 2B
2/23
Geometra molecular
BeCl2 BF3 CH4 PCl5 SF6
2 pares de e-de enlace
3 pares de e-de enlace
4 pares de e-de enlace
5 pares de e-de enlace
6 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
5/28/2018 Geometria Molecular TRPECV 2B
3/23
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
5/28/2018 Geometria Molecular TRPECV 2B
4/23
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
5/28/2018 Geometria Molecular TRPECV 2B
5/23
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
5/28/2018 Geometria Molecular TRPECV 2B
6/23
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
5/28/2018 Geometria Molecular TRPECV 2B
7/23
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
5/28/2018 Geometria Molecular TRPECV 2B
8/23
Geometra molecular
Ejemplos
NH3 CO2
H2O CH4
= 1.47 D
= 1.85 D
= 0 D
= 0 D
5/28/2018 Geometria Molecular TRPECV 2B
9/23
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)
5/28/2018 Geometria Molecular TRPECV 2B
10/23
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
5/28/2018 Geometria Molecular TRPECV 2B
11/23
Geometra molecular
Hibridacin sp3
CH4 C 1s22s2p2
Promocin hibridacin
1 orbital s 3 orbitales p
4 orbitales sp3
(distribucin tetradrica)
NH3 H2O
5/28/2018 Geometria Molecular TRPECV 2B
12/23
Geometra molecular
1 orbital s 2 orbitales p3 orbitales sp2
(distribucin triangular plana)
BF3
B 1s22s2p1
Promocin hibridacin
Hibridacin sp2
5/28/2018 Geometria Molecular TRPECV 2B
13/23
Geometra molecular
BeF2
Be 1s22s2
Hibridacin
de orbitales
F 1s22s2p5
promocin
Hibridacin sp
5/28/2018 Geometria Molecular TRPECV 2B
14/23
Geometra molecular
1 orbital s 1 orbital p
Orbitales p
Orbitales sp hbridosBe
2 orbitales sp
(distribucin lineal)
5/28/2018 Geometria Molecular TRPECV 2B
15/23
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
5/28/2018 Geometria Molecular TRPECV 2B
16/23
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
5/28/2018 Geometria Molecular TRPECV 2B
17/23
Geometra molecular
Etileno CH2=CH2 Promocin hibridacin
Hibridacin en molculas que contienen dobles y triples enlaces
5/28/2018 Geometria Molecular TRPECV 2B
18/23
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
5/28/2018 Geometria Molecular TRPECV 2B
19/23
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
5/28/2018 Geometria Molecular TRPECV 2B
20/23
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
5/28/2018 Geometria Molecular TRPECV 2B
21/23
Geometra molecular
Orbital enlazante
Orbital antienlazante
G l l
5/28/2018 Geometria Molecular TRPECV 2B
22/23
Geometra molecular
Diagrama para molculas ditomicas del 2 perodo:
(Li2, B2, C2, N2) O2, F2
G t l l
5/28/2018 Geometria Molecular TRPECV 2B
23/23
Geometra molecular
Diagrama para un compuesto heteroatmico