repulsión de pares de electrones en la capa de valencia.

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La forma de las moléculas Un vistazo a la teoría de repulsión de electrones de la capa de valencia Autor: Dr. Gabriel Merino Institución: Universidad de Guanajuato

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El modelo VSEPR se emplea para predecir la geometría de moléculas o iones que contienen únicamente átomos del grupo principal, y la estructura de moléculas o iones que contiene enlaces múltiples y pares de electrones no apareados..

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La forma de las moléculasUn vistazo a la teoría de repulsión de electrones de la

capa de valencia

Autor: Dr. Gabriel Merino

Institución: Universidad de Guanajuato

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electrones de la capa de valencia

Introducción

La teoría de repulsión de pares de electrones de la capa de valencia (VSEPR, por sus siglas en inglés) es un modelo muy simple que tiene como objetivo determinar la geometría de una molécula. Ya que los pares de electrones alrededor de un átomo central (pares de electrones libres y/o pares de electrones involucrados en los enlaces químicos) están cargados negativamente, entonces éstos tenderán a alejarse para minimizar la repulsión electrostática entre ellos.

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C

H

H

H

HEstructura de Lewisdel metano:

109.5°109.5° 90°90°

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electrones de la capa de valencia

Introducción

! Menor repulsión !! Menor repulsión !

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Introducción

El modelo de VSEPR puede emplearse para predecir la geometría de moléculas o iones que contienen únicamente átomos del grupo principal.

Dicha teoría también puede utilizarse para predecir la estructura de moléculas e iones que contienen enlaces múltiples y pares de electrones no apareados.

Debe tenerse en mente que la teoría de VSEPR es sólo un modelo y que, por lo tanto, existen excepciones a la regla.

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Primeras dos reglas

1) Plantea la estructura de Lewis de la molécula o ion.

2) Enumera las regiones de alta densidad electrónica (pares libres y/o pares involucrados en los enlaces químicos) alrededor del átomo central

Dobles y triples enlaces cuentan como UNA región de alta densidad electrónica.

Los pares libres cuentan como UNA región de alta densidad electrónica.

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Primeras dos reglas: ejemplos

Molécula Estructura de LewisNo. de regiones de

alta densidad

BeH2 2

PH5 5

H Hx xBe

P

H

HH

H H

x

x x

x x

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Primeras dos reglas: ejemplos

Molécula Estructura de LewisNo. de regiones de

alta densidad

BH3 3

CO2 2

B

H

HH

x

x x

CO Oxx

xx

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Tercera regla

3) Identifica el arreglo espacial más estable de las regiones de alta densidad electrónica.

Cada región considérala con un globo. Veamos los casos mas simples para determinar el arreglo espacial mencionado sin pensar, aún, en una molécula.

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Tercera regla

La geometría de un átomo central se determina por la mutua repulsión entre los pares de electrones. Cada par electrónico puedes visualizarlo como un globo. El arreglo espacial más estable para dos pares de electrones (o dos globos) entorno a un átomo central es una estructura lineal.

Átomo central

Dos globos proporcionan una geometría lineal

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El orden de repulsion para los pares de electrones es el siguiente:Par libre-Par libre > Par libre-Region de enlace > Region de enlace-

Region de enlace

Cuarta regla

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!Estamos listos para predecir la estructura de una molécula!

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Tres regiones de alta densidad

BeCl2Dos regiones de enlace

Cero pares libres Be ClCl

Lineal

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Tres regiones de alta densidad

BH3Tres regiones de enlace

Cero pares libres BH H

H

Trigonal plana

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Tres regiones de alta densidad

NO2- Dos regiones de enlace

Un par libre NO O

Angular

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Cuatro regiones de alta densidad

Cuatro regiones de enlaceCero pares libres C

H HTetraedrica

CH4

H

H

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Seis regiones de alta densidad

Seis regiones de enlaceCero pares libres

Octaedrica

IF6+ I

F F

F F

F

F

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Ejercicios

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1) SO3 6) ClF3

2) C2H2 7) CO2

3) H2O 8) H3O+

4) SF4 9) XeF4

5) NH3 10) H2SO4

Ejercicios

Determinar la estructura molecular empleando el modelo VSEPR de:

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SO3

trigonal plana

C2H2

lineal

H2O

angular

SF4

(bipiramide trigonal truncada)balancin

NH3

piramidal

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Respuestas

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ClF3

forma de T

CO2

lineal

H3O+

piramidal

XeF4

cuadrado plano

H2SO4

tetraedrica

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Respuestas

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Bibliografía

1. Alexander, D. & Koeberlein, G. (1999). Elementary Geometry for College Students (2nd edition). Boston: Houghton Muffin Company.2. Brown, I. L., Le May, H. E., Bursten, B. E. (1994). The Central Science. Prentice Hall.3. Charles, R.I. , et. (1999). Matemática lntermedias Curso 2. CA:

Scott Foresman & Addison Wesley.4. Dingrando, L. Gregg, K., l-Iainen, N., Winstrom, C. (2003). Quimica: Materia y Cambio. Mc Graw Hill.