Teoria Trepev
LA GEOMETRÍA MOLECULAR Y EL MODELO DE LAS REPULSIONES DE PARES ELECTRÓNICOS
(RPECV)
Las propiedades de las sustancias moleculares están determinadas no solo por los átomos que forman sus moléculas, sino también por la forma en que estos átomos se distribuyen en el espacio. El número de átomos que componen una molécula dada y su distribución espacial le otorgan a la misma una geometríamolecular determinada.
Resulta posible predecir y explicar la forma geométrica de muchas moléculas simples mediante el modelo, ideado en 1940 por Sidwick y Powell, utilizando las parejas de electrones no enlazantes o solitarios. Este modelo fue mejorado sustancialmente a partir de 1957 por Ronald J Gillespie, conocido como modelo de las repulsiones de los pares electrónicos de la capa de valencia(VSPR; Valence Shell Elctronic Pair Repulsión). Se trata de un modelo puramente electroestático, que considera los electrones como si fueran cargas puntuales.
Dice R.J. Gillespie: "desde mi punto de vista, el alumno no aprende nada acerca de la fascinación de hacer algo nuevo, algo del lado creativo de la química. El ve la química como una colección de principios más o menos abstractos, queaparentemente no tienen ninguna relevancia para cualquier cosa útil o práctica."
Según el modelo VSEPR, los pares de electrones de enlace y solitarios se disponen alrededor del átomo central de forma que experimenten la mínima repulsión Esta repulsión se minimiza por la adopción de un ordenamiento espacial que mantenga a las pares electrónicos tan alejados entre sí como sea posible. La geometríamolecular viene determinada por los pares de electrones enlazantes y solitarios. El modelo de Gillespie también explica de forma sencilla las desviaciones del ángulo de enlace teórico de las geometrías básicas al establecer que la repulsión entre pares de electrones no es equivalente siendo superior la existente entre pares solitarios.
El modelo de Gillespie establece que la repulsión entre paresde electrones no es equivalente y señala la siguiente gradación entre las repulsiones entre pares solitarios (PS) y pares de enlace (PE): PS-PS > PS-PE > PE-PE
Metano (4,0)
Amoniaco (4,1)
Agua (4,2)
La geometría de las moléculas con el método V.S.E.P.R. (Repulsión de los pares de electrones de la capa de valencia)
Este modelo ha sido desarrolladopor Gillespie y Nyhalm y explica cómo pueden distribuirse en el espacio los distintos átomos alrededor del átomo central de la molécula, obteniéndose su configuración espacial y geometría a partir de una serie de reglas. Básicamente se consideran todos los electrones en torno al átomo central y se clasifican en electrones compartidos (enlazantes) y no compartidos (no enlazantes). El númerode pares de cada clase indica la distribución espacial de los átomos, teniendo en cuenta además las repulsiones que se establecen entre los distintos pares según una secuencia de intensidades de repulsión.
La geometría de las moléculas viene determinada por una pareja de números: el nº total de los pares de electrones y el nº de parejas de electrones solitarios.
El número total de pares deelectrones se obtiene sumando el nº de electrones del átomo central y un electrón por cada uno de los átomos ligados al átomo central y dividiendo por dos. El nº de pares solitarios se obtiene restando al nº total de pares de electrones los pares de electrones enlazantes, una parea por cada átomo enlazado ligando.
Nº total de pares de electrones
FÓRMULA
TIPO DE MOLÉCULA
Nº de paressolitarios
Geometría o Forma de la molécula
Ejemplos
2
AB2
AB2
0
Lineal (180º)
Be Cl2; Hg Cl2;
3
AB3
AB3
0
Triangular plana (120º)
BCl3; BF3;
3
AB2
AB2E
1
Angular (Forma de V)
SnCl2; PbI2; PbCl2
4
AB4
AB4
0
Tetraédrica (109, 5º)
CCl4; CH4; SiCl4; TiCl4
4
AB3
AB3E
1
Piramidal triángular
NH3; PCl3; AsCl3; NF3
4
AB2
AB2E2
2
Angular (Forma de V)
H2O; OF2; SCl2;...
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