Hibridación, geometría molecular, polaridad de las moléculas y fuerzas intermoleculares

Química Orgánica Hibridación, Geometría Molecular, Polaridad de las Moléculas y Fuerzas Intermoleculares

HIBRIDACIÓN,

GEOMETRÍA

MOLECULAR, MOLECULAR,

POLARIDAD DE LAS MOLÉCULAS Y FUERZAS INTERMOLECULARES
Para poder entender el porqué algunos compuestos determinadas orgánicos propiedades poseen físicas y Al terminar de leer ésta guía, estará en capacidad de responder preguntas como:¿por qué el oxígeno es divalente?, ¿por qué la molécula de metano no presenta momento dipolar? ó ¿por qué el agua se encuentra en la naturaleza en fase líquida a pesar de su baja masa molar? 1. Números cuánticos. A través del desarrollo de la mecánica cuántica se dio explicación con respecto a la estructura del átomo. Este modelo es una recopilación de la propuesta hecha por varios investigadorescon el pasar de los años y es a partir de la ecuación de Schrödinger que se establecieron los cuatro números cuánticos: Número cuántico principal (n): el cuál representa el nivel de energía del electrón. Número cuántico azimutal o secundario (l): que expresa la forma y el tamaño del orbital. Dependiendo del valor de l se

químicas (también en cualquier compuesto inorgánico), es necesario aprendera establecer o predecir como se encuentran unidos los átomos en las moléculas. Por medio del estudio de la hibridación de orbitales y de la geometría de las moléculas, polaridad se y puede el tipo comprobar de la

fuerzas

intermoleculares que mantiene unidas a las mismas. Sabiendo su importancia, y para entrar en el tema, se hace necesaria la revisión de una serie de términos que serán deayuda para la comprensión de varios conceptos más adelante. Por ello, se iniciará tratando temas como los números cuánticos, tipos de enlace, métodos para la determinación de la configuración electrónica de los átomos y la regla del octeto.

Realizado: Octubre de 2009

Ing. Willian Fernández

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relaciona con el tipo de orbital atómico, que en total son cuatro (s, p, d y f). Los orbitales s tienen simetría esférica, los orbitales atómicos p toman la forma de dos lóbulos con el núcleo en el centro; los orbitales d y f poseen formas mucho más complejas, éstos no serán estudiados en

ésta guía, debido a que los compuestos orgánicos se encuentran formados por átomos cuyos electronessolo ocupan los orbitales atómicos s y p (carbono, hidrógeno, oxígeno, azufre, nitrógeno) (1).

Orbital s

Orbital px

Orbital py

Orbital pz

Figura 1. Orbitales s y p. Número cuántico magnético (ml): éste indica la cantidad de orbitales por cada tipo y nivel de energía, los cuales tienen orientaciones distintas. Para el segundo nivel de energía ó segunda capa (n=2), la cual contienetres orbitales p que se
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orientan en tres direcciones en el espacio: 2px, 2py y 2pz (figura 1). Número cuántico de espín (ms): éste número representa el hecho de que los electrones que se encuentran en un
Ing. Willian Fernández

(1) En el caso de los halógenos, el flúor es el único elemento que posee electrones que ocupan orbitales s y p. Los átomos de cloro, bromo eyodo tienen electrones que abarcan orbitales d.

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determinado orbital pueden girar sobre su propio eje, ya sea en el sentido de las agujas del reloj (+ ½) ó en sentido contrario (- ½). Un orbital atómico se completa con un par de electrones. Cada electrón gira su espín en sentido contrarioal otro con el cual comparte el orbital. 2. Configuración electrónica. Conocer la configuración electrónica de un elemento es de gran importancia, ya que por medio de ésta se obtiene información con respecto a la cantidad de electrones de valencia (que son los electrones que se

encuentran en la última capa) y de electrones no apareados (que son los electrones de enlace). Una manera sencilla...