pares solitarios

_________________________________________________________________________________________

3 La forma de las moléculas
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5

La teoría de la repulsión de los pares electrónicos de la capa de valencia (VSEPR)
Las moléculas polares
La descripción mecano-cuántica del enlace químico
La teoría del enlace de valencia (TEV)
La teoría de los orbitales moleculares (TOM)_________________________________________________________________________________________
3.1 La teoría de la repulsión de los pares electrónicos de la capa de valencia (VSEPR)
A diferencia del enlace iónico, el enlace covalente es direccional. La forma de una molécula explica una
parte esencial de sus propiedades. La teoría de la repulsión de los pares electrónicos de la capa de
valencia (VSEPR) hace una simpleadición a las ideas de Lewis que permite prever la forma de una
molécula dada: “Los pares electrónicos se repelen unos a otros, por lo que se sitúan lo más alejados
posible entre sí”.
Moléculas sin pares solitarios. La VSEPR predice las siguientes formas de moléculas:
Molécula
BeCl 2

Estructura de Lewis
Cl

Be

Cl

Pares electrónicos
2

Geometría molecular
Cl

BF3

3

lineal

120°

B

triangularplana

B

F

F

F
H

H

CH4

Cl

F

F
F

Be

109,5°
H

C

H

4

C
H

H

H
H

tetraédrica

Cl
Cl

PCl 5

Cl

90°

Cl

5

P

Cl

Cl

Cl

Cl

P

bipirámide trigonal

Cl

120°
Cl
F

F

SF6

F

90°

F
S

F

F

6
F

F

F

S

octaédrica

F

F
F

Moléculas con pares solitarios. Para los pares solitarios se sigue el mismo esquema que para los pares de
enlace. Ahora bien, la forma de una molécula viene dadapor la disposición de los átomos alrededor del
átomo central, por lo que los pares solitarios son, desde ese punto de vista, transparentes. Por otra parte,
los pares solitarios ocupan un espacio mayor y más cercano al átomo que los pares de enlace, pues
mientras aquellos son son atraídos por un único núcleo éstos lo son por dos. Para disminuir las
repulsiones, los ángulos tienen que ser mayoresalrededor de los pares solitarios y decrecer en el orden
(PS,PS) > (PS,PE) > (PE,PE) [PE = par de enlace, PS = par solitario]. En una molécula con pares
solitarios de geometría electrónica tetraédrica, los ángulos no son iguales a 109,5°, sino que son mayores
en torno a los pares solitarios y, por tanto, menores entre pares de enlace. Así, el ángulo H–N–H es de
107° en NH3 y el H–O–H es de 105° enH2O.
En una bipirámide trigonal, los tres vértices situados en el plano ecuatorial no son equivalentes con
los dos situados en los ápices. Un vértice ecuatorial tiene como vecinos más próximos dos ecuatoriales a

50 | Enlace químico y estructura de la materia

Licenciatura en Química

120° y dos axiales a 90°, mientras que uno apical tiene tres vecinos próximos a 90°. Al haber más espacio
en lasposiciones ecuatoriales, los pares solitarios ocupan preferentemente estas posiciones. Por la misma
razón, en un octaedro dos pares solitarios se colocan en posiciones opuestas.
Mol.
SnCl 2

Est. de Lewis

PE PS

Sn Cl

Cl

2

1

P

Geometría electrónica

3

triangular plana

Geometría Molecular
angular

Sn
Cl

<120°

Cl

H

NH3
H

N

3

H

1

4

tetraédrica

N
H
<109,5°

H2 O

SF4

H

O

H

F

S

FF

2

2

4

tetraédrica

4

1

5

bipirámide
trigonal

F

pirámide trigonal

H
H

angular

O

H
<109,5° H
F
S

tetraedro
deformado
o balancín

F
F

F
F
Cl

F

ClF3

F

3

F

2

5

bipirámide
trigonal

F

forma de T

Cl
F
I

I3

–

I

I

–

I

2

3

5

bipirámide
trigonal

–

I

lineal

I
F

F
BrF5

Br

F
F

XeF 4

F

1

6

4

2

6

octaédrica

F

F
F

F

Br

F

F
F

F

octaédrica

F

F Xe
F

5F

Xe

pirámide
cuadrada

plano-cuadrada

F

Moléculas con sustituyentes de distinta electronegatividad Un sustituyente electronegativo retira
densidad electrónica del átomo central de forma que el par de enlace ocupa más espacio en torno al
átomo sustituyente que en torno al central. Cuanto más electronegativo sea el sustituyente, menor es el
espacio que ocupa el par electrónico en el átomo...