Laboratorio Sobre La Geometría Molecular

Área Ciencias Agropecuarias y Salud
Química - Módulo 1
Laboratorio N°4
“Geometría Molecular”
Objetivos de la práctica:
Aplicar Teorías que explican la formación de enlaces y la geometría de las moléculas.
Predecir la geometría molecular considerando la Teoría de Repulsión de los electrones de la capa de Valencia.

Fundamento Teórico:
La Geometría molecular o estructura molecular es ladisposición tridimensional de los átomos que constituyen una
molécula.
La geometría de las moléculas determina muchas de las propiedades de estas como son la reactividad, polaridad,
fase, color, magnetismo, actividad biológica, etc.

Determinación de la geometría molecular
Las geometrías moleculares se determinan a temperaturas próximas al cero absoluto porque a temperaturas más
altas lasmoléculas presentarán un movimiento rotacional considerable. En el estado sólido la geometría molecular
puede ser medida por Difracción de rayos X. Las geometrías se pueden calcular por procedimientos mecánico
cuánticos o por métodos semiempíricos de modelamiento molecular. Las moléculas grandes a menudo existen en
múltiples conformaciones estables que difieren en su geometría molecular y estánseparadas por barreras altas en la
superficie de energía potencial.
La posición de cada átomo se determina por la naturaleza de los enlaces químicos con los que se conecta a sus
átomos vecinos. La geometría molecular puede describirse por las posiciones de estos átomos en el espacio,
mencionando la longitud de enlace de dos átomos unidos, ángulo de enlace de tres átomos conectados y ángulo detorsión de tres enlaces consecutivos.
Es necesario, que para determinar la geometría de las moléculas, recordemos y consideremos lo siguiente:

I.

Modelo de repulsión del par electrónico del nivel de valencia (RPENV)

Imagine que ata dos globos idénticos por sus extremos. Como se aprecia en la figura a), los globos se orientan
naturalmente de modo que apuntan en direcciones opuestas; esdecir, tratan de “estorbarse mutuamente” lo menos
posible.

a)

b)

c)

1

Si agregamos un tercer globo, los globos se orientarán hacia los vértices de un triángulo equilátero como en la figura
b). Si agregamos un cuarto globo, los globos adoptarán naturalmente una forma tetraédrica (fig. c). Es evidente que
hay una geometría óptima para cada número de globos.
Los átomos se unen entresí para formar moléculas compartiendo pares de electrones del nivel de valencia. Los pares
de electrones se repelen entre sí; por tanto, al igual que los globos de la figura, tratarán de estorbarse mutuamente lo
menos posible. La mejor distribución de un número dado de pares de electrones es el que minimiza las repulsiones
entre ellos. Esta sencilla idea es la base del modelo RPENV. De hecho,la analogía entre los pares de electrones y los
globos es tan exacta que se observan las mismas geometrías preferidas en ambos casos. Así, como se aprecia en la
figura anterior, dos pares de electrones se acomodan linealmente, tres pares se acomodan en forma plana trigonal, y
cuatro se disponen formando un tetraedro. Estas disposiciones, junto con las de cinco pares de electrones (pirámidetrigonal) y seis pares de electrones (octaédrica), se resumen en la tabla que aparece en la clase teórica. Como
veremos, la forma de una molécula o ión se puede relacionar con estas cinco distribuciones básicas de los pares de
electrones. Teniendo en cuenta los postulados de esta teoría podemos predecir en general, no en todos los casos, y
de una forma bastante satisfactoria la geometría dediversas moléculas.

II.

Momentos bipolares de moléculas poliatómicas

La polaridad de una molécula que contiene más de dos átomos depende tanto de la polaridad de los enlaces como de
la geometría de la molécula. 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...