Geometría molecular. Química General I 2012

Transcripción

1 Geometría molecular Química General I 2012

2 Geometría molecular Es la disposición en el espacio de los átomos de una molécula alrededor de un átomo central. Es necesario considerar todos los pares de electrones (de enlace y de no enlace) alrededor del átomo central. Estos se llaman PARES ESTEREOACTIVOS, ya que contribuyen a la geometría de la molécula.

3 Geometría molecular Los pares estereoactivos son: Pares de enlace Pares libres o de no enlace Siempre y cuando estén alrededor del átomo central. Por tanto es fundamental identificar a este átomo central.

4 Geometría molecular Principio que rige la geometría molecular: Cargas iguales se repelen, cargas distintas se atraen. Esto afecta la geometría molecular y se resume en la TEORÍA DE REPULSIÓN DE PARES ELECTRONICOS DEL NIVEL DE VALENCIA RPENV. La teoría RPENV indica que los pares de electrones en el nivel de valencia tienden a alejarse entre si lo mas posible.

5 Geometría molecular Moléculas o iones sólo con pares de enlace. (sin pares electrónicos libres)

6 Geometría molecular Geometrías sólo con pares de enlace. A las geometrías que se generan se les conoce como geometrías fundamentales. En este curso se estudiaran únicamente 6 geometrías fundamentales, pero existen más. Todas ellas son estructuras de alta simetría.

7 Qué es la simetría? Es un concepto difícil de definir dadas sus aplicaciones tan variadas en los campos de: La matemática La física La química La biología

8 Simetría Es un rasgo característico de las formas geométricas. Es básicamente la cualidad que tienen las formas geométricas de proporcionalidad de referencia espacial. En las formas geométricas, la simetría está asociada a transformaciones geométricas por rotación, reflexión o traslocación.

9 Geometría con 2 pares de enlace.

10 Geometría lineal Se busca que los pares de enlace estén lo mas alejado posibles uno del otro. Moléculas de este tipo: las que forman el Be, Zn, Cd, Hg, por ejemplo: HgCl 2, ZnCl 2, BeF 2.

11 0 pares de electrones libres en el átomo central Cl Be Cl 2 átomos enlazados al átomo central

12 Geometría con 3 pares de enlace.

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14 Geometría con 4 pares de enlace.

15 Todas las posiciones son equivalentes

16 Todas las posiciones son equivalentes

17 Geometría con 5 pares de enlace

18 Posición axial 3 posiciones ecuatoriales Posición axial 10.1

19 Las posiciones: Axiales Ecuatoriales No son equivalentes

20 Geometría con 6 pares de enlace

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22 Todas las posiciones son equivalentes, no hay posiciones axiales ni ecuatoriales

23 Geometría Molecular Moléculas con pares de enlace y de no enlace alrededor del átomo central.

24 Comparación de la repulsión entre pares de electrones Los pares de electrones libres repelen mas que los pares de enlace.

25 Clase # de átomos pegados al átomo central # de pares libres en el átomo central AB RPECV Arreglo de los pares de electrones triangular plana AB 2 E 2 1 triangular plana Geometría molecular triangular plana angular Angulos, menores a 120º

26 Clase # de átomos pegados al átomo central RPECV # de pares libres en el átomo central Arreglo de los pares de electrones Geometría molecular AB tetrahédrica tetrahédrica AB 3 E 3 1 tetrahédrica triangular piramidal Conocida también como pirámide triangular Ángulos menores a 109.5º

27 Clase # de átomos pegados al átomo central RPECV # de pares libres en el átomo central Arreglo de los pares de electrones Geometría molecular AB tetrahédrico tetrahédrico AB 3 E 3 1 tetrahédrico triangular piramidal AB 2 E tetrahédrico angular H O H Ángulos menores a 109.5º

28 RPECV Clase # de átomos pegados al átomo central # de pares libres en el átomo central Arreglo de los pares de electrones AB triangular bipiramidal AB 4 E 4 1 triangular bipiramidal Geometría molecular triangular bipiramidal tetrahedro deformado Llamada también silla de montar o tetrahedro irregular. Ángulos entre posiciones axiales menor a 180º, entre posiciones ecuatoriales menor a 180º y entre posiciones axiales y ecuatoriales menor a 90º

29 Clase # de átomos pegados al átomo central VSEPR # de pares libres en el átomo central AB AB 4 E 4 1 AB 3 E Arreglo de los pares de electrones triangular bipiramidal triangular bipiramidal triangular bipiramidal Geometría molecular triangular bipiramidal tetrahedro deformado Forma de T F F Cl Ángulos menores a 90º entre posiciones axiales-ecuatoriales y menores a 180º entre posiciones axiales. F

30 Clase # de átomos pegados al átomo central # de pares libres en el átomo central AB AB 4 E 4 1 AB 3 E AB 2 E Ángulos de 180º exactos. Alta simetría molecular. VSEPR Arreglo de los pares de electrones triangular bipiramidal triangular bipiramidal triangular bipiramidal triangular bipiramidal Geometría molecular triangular bipiramidal tetrahedro deformado en forma de T lineal I I I

31 Clase # de átomos pegados al átomo central VSEPR # de pares libres en el átomo central Arreglo de los pares de electrones Geometría molecular AB octahédrico octahédrico AB 5 E 5 1 octahédrico piramidal cuadrada F F F Br F F Ángulos menores a 90º

32 Clase # de átomos pegados al átomo central VSEPR # de pares libres en el átomo central Arreglo de los pares de electrones Geometría molecular AB octahédrico octahédrico AB 5 E 5 1 octahédrico AB 4 E octahédrico piramidal cuadrada cuadrada plana F F Xe F F Ángulos de exactamente 90º, alta simetría molecular

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34 Predicción de la geometría molecular 1. Escribir la estructura de Lewis para una molécula. 2. Contar el número de pares de electrones en el átomo central y el numero de átomos unidos al átomo central. 3. Usar el RPECV para predecir la geometría de la molécula. Cual es la geometría molecular del SO 2 y del SF 4? O S O F AB 4 E AB 2 E angular F S F F tetrahedro deformado