Geometría molecular e hibridación de orbitales atómicos

Definición: Disposición tridimensional de los átomos de una molécula.

Afecta sus propiedades químicas y físicas◦ p.f.

◦ p.e.

Longitud y ángulo de enlace se determinan experimentalmente.

Procedimiento para predecir la geometría, se basa en que los electrones de la capa de valencia se repelen entre si.

Molécula poliatómica hay dos o más enlaces entre el átomo central y los átomos que lo rodean.

Modelo de la repulsión de los pares electrónicos de la capa de valencia (RPECV)

Reglas del RPECV:◦ Los dobles y triples enlaces se pueden considerar

como enlaces sencillos.

◦ Si hay dos o más estructuras resonantes es posible aplicar un modelo RPECV a cualquiera de ellas.

AB2E

AB3E

AB2E2

AB4E

AB3E2

AB2E3

AB5E

AB4E2

Difícil de definir en la mayoría de casos.

Se puede definir la forma alrededor de un átomo central. Ej.◦ CH3OH

Escribir la estructura de Lewis de la molécula considerando los pares de electrones alrededor de un átomo central.

Contar el número de pares de electrones que rodean el átomo central (enlazantes y libres).

Utilizar las tablas anteriores para predecir geometría.

Para predecir los ángulos recordar que un par libre repele a otro libre.

NH4

N en estado basal:

La teoría EV Orbitales híbridos: Dos o más orbitales no equivalentes del mismo átomo se combinan preparándose para la formación del enlace covalente

Orbitales sin hibridar Orbitales hibridados

BF3

Boro en estado basal:

Promoción de e-:

Genera sp2

Orbitales sin hibridar Orbitales hibridados

BeCl2

Berilio en estado basal:

Promoción de e-:

Genera sp

Orbitales sin hibridar Orbitales hibridados

Hibridación no se aplica a átomos aislados,explica el enlace covalente.

La hibridación es la mezcla de al menos dosorbitales atómicos no equivalentes (sp), no esun orbital atómico puro.

El número de orbitales híbridos generados esigual al numero de orbitales atómicos purosque participan en el proceso.

La hibridación requiere energía, pero estaenergía es recuperada durante la formacióndel enlace.

Los enlaces covalentes en las moléculas y enlos iones poliatómicos se forman por elsolapamiento de orbitales hibridos o de éstoscon orbitales puros.

Pasos:◦ Dibujar la estructura de Lewis de la molécula.

◦ Se predice la distribución global de pares de electrones utilizando RPECV.

◦ Se deduce la hibridación del átomo central

Las hibridaciones sp no explican la geometría para los elementos del tercer periodo en adelante.

Para las geometrías: ◦ Bipiramidal trigonal

◦ Octahédrica

Involucran orbitales d.

SF6

Azufre en estado basal:

Promoción de e-:

Genera sp3d2