Teoria de la Geometria Molecular

Geometría Molecular (GM)

Una molécula es un ordenamiento particular de átomos en el espacio. En toda molécula, el “pegamento” que las mantiene unidas es el enlace químico, en el que participan los electrones de valencia de los átomos involucrados.

¿Por qué es importante conocer la geometría molecular?
Es importante para determinar la reactividad de una molécula y su capacidad de asociación conotras moléculas. También permite determinar la polaridad (no de un enlace particular sino de la molécula en su totalidad).

¿Cómo predecir la geometría de una molécula con enlaces covalentes?
Para explicarlo utilizaremos la TEORÍA DE LA REPULSIÓN DE LOS PARES ELECTRÓNICOS DE VALENCIA (TRePEV) que se basa en los siguientes postulados:
PRIMER POSTULADO: La geometría molecular depende de los paresde electrones compartidos y sin compartir que rodean al átomo central y que, en general, se encuentran asociados de a pares.
SEGUNDO POSTULADO: Los pares de electrones de la capa de valencia se ubicarán en el espacio de manera tal de estar lo más alejados posible entre sí, disminuyendo la repulsión entre cargas de igual signo.
TERCER POSTULADO: Los pares de electrones libres se repelen con mayorintensidad que los pares compartidos por lo que ocupan más espacio, achicando el ángulo de enlace. También el ángulo de enlace está determinado por el tamaño de los sustituyentes (si estos son de gran tamaño el ángulo aumentará).
CUARTO POSTULADO: Para los fines de la GM el efecto que producen 2 o 3 pares de electrones compartidos en un enlace, es el mismo que el producido por un par.

NO TODOS LOSPOSTRULADOS SE DEBEN TENER EN CUENTA PARA PREDECIR LA GEOMETRÍA DE LAS DISTINTAS MOLÉCULAS. LOS POSTULADOS PRIMERO Y SEGUNDO SON LOS QUE SE APLICAN SIEMPRE.
Veamos entonces cuál es su significado.

Primer postulado de la TrePEV
La geometría molecular depende de todos los pares de electrones que rodean al átomo central, por lo tanto para predecir la geometría de una molécula se debe realizar laestructura de Lewis y así contar los pares de electrones que rodean al átomo central.

Segundo postulado de la TrePEV
Determinar la geometría electrónica (porque los pares de electrones se repelen y se ubican lo más lejos posible unos de otros para disminuir la repulsión). Esta variará de acuerdo con el número de pares de electrones que rodean al átomo central.

Tercer postulado de la TrePEV
Estepostulado se refiere a la posibilidad de que varíe el ángulo de enlace por diferentes motivos y sólo se aplica SI EL ATOMO CENTRAL TIENE PARES DE ELECTRONES SIN COMPARTIR como ocurre en el caso del agua y del amoníaco, o si están unidos a él ÁTOMOS DE DIFERENTES TAMAÑOS. Los ángulos que se pueden predecir serán aproximados ya que los electrones no enlazantes ocupan más espacio debido a que seencuentran atraídos por un solo núcleo y no por dos, como en el caso de los electrones compartidos. Por este motivo, los pares de electrones “libres” empujan a los compartidos y provocan una disminución del ángulo de enlace.
También se aplica en el caso de que los átomos unidos al átomo central tengan diferentes tamaños. Esto es debido a que si alguno de los átomos es de mayor tamaño, ocupa másespacio y también se modificará el ángulo de enlace, agrandándolo.

Cuarto postulado de la TrePEV
Se aplica solo cuando el átomo central forma uniones covalentes dobles o triples.
En estos casos y sólo para predecir la geometría, se cuentan a los dos pares de electrones que rodean al átomo central en una unión doble o a los tres pares que los hacen en una unión triple como si se tratara de un solo parde electrones.

Los pasos para determinar la geometría de una molécula son:
1) Realizar la estructura de Lewis.
2) Escribir la formula desarrollada e indicar mediante puntos los pares no enlazantes del átomo central.
3) Contar los pares de electrones que rodean al átomo central
4) Ubicar los pares de electrones lo más lejos posible, según lo enunciado en el segundo postulado y predecir la...