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1Estructura de la Materia, FQ UNAM Semestre 2007-II, Grupo 14

Geometría molecular y teorías de enlaces

La teoría de Lëwis nos ayudan a entender la composición de las moléculas y la distribución de sus electrones, pero no la forma molecular tridimensional de las mismas. La Teoría de repulsión de pares Electrónicos de la Capa de Valencia (TRPECV), se encarga de ello. Es decir nos muestra la disposición espacial de los átomos (en forma tridimensional) de las moléculas.

El ejemplo anterior muestra la estructura de Lëwis de la molécula CCl4 (tetracloruro de carbono) y su forma geométrica o geometría molecular tridimensional, que es un tetraedro.

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Ejemplo de moléculas no-lineales (planas)

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Ejemplo de moléculas lineales y no lineales

4Estructura de la Materia, FQ UNAM Semestre 2007-II, Grupo 14

Ejemplo de moléculas con diferente distribución, lineal, angular, trigonal plana, etc.

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Polaridad de las moléculas

La polaridad de un enlace es una medida de que tan equitativo se comparten los electrones en un enlace, esto se relaciona con la polaridad de los enlaces y los momentos dipolares.

El momento dipolar µ depende tanto de las palaridades de los enlaces individuales, como de lageometría de las moléculas. El momento dipolar µ se define en Debye.

µ=o, no polar

C

H

Cl

H H

µ>o, Polar

OHH

µ>o, Polar

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Ax; x=2,3,4,5,6,Acomodo de dominios electrónicos

Geometría Angulos de enlace (º)

Geometrías de acuerdo al numero de electrones

AX2

AX3

AX4

AX5

AX6

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Pares de electrones

Pare de electrones de enlace

Geometría Molecular EjemploPares de

electrones de no-enlace

Geometría de los pares

de enlace

Geometría, pares de electrones de enlace, no enlace y ejemplos

AX2

AX3

AX4

8Estructura de la Materia, FQ UNAM Semestre 2007-II, Grupo 14

Pares de electrones

Pares de electrones de enlace

Geometría Molecular EjemploPares de

electrones de no-enlace

Geometría de los pares

de enlace

Geometría, pares de electrones de enlace, no enlace y ejemplos

9Estructura de la Materia, FQ UNAM Semestre 2007-II, Grupo 14

Molécual de H2 Molécula de Cl2

Enlaces covalentes y translape de orbitales, para generar HIBRIDACIONES

Molécula de HCl

Hibridación SS Hibridación SP Hibridación PP

Molécula de BeF2

4Be; 1s2 2s29F; 1s2 2s2 2p5

2s 2p 2s 2p 1s

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Translape de un orbital s y un orbital p

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Hibridación SP3 para el metano, CH4

12Estructura de la Materia, FQ UNAM Semestre 2007-II, Grupo 14

Tipo Orbitales

Geometría Molecular Ejemplo

TipoHibridación

Arreglos geométricos de orbitales híbridos

13

Hibridación para enlaces multiples (translape de orbitales p)

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Teoría de orbitales moleculares

Combinación de orbitales atómicos (OA) 1s del átomo de H, para formar dos orbitales moleculares (OM)de la molécula de H2. Como se observa en la figura, en la parte de abajo se forman el OM de enlace σ1s, y en la parte de arriba los OM de antienlace σ*1s, separado por un nodo.

La densidad electrónica en los OM de antienlace, se encuentra menos distribuida; mientras que en los OM de enlace esta mayormente distribuida. En los OM de enlace, es donde se forma el enlace las moléculas.

Para conocer el orden de enlace de la moléculas:

Orden de enlace= ½(Numeros de electrones de enlace – numero de electrones de antienlace)

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Diagrama de enrgía de orbitales molecularespara la formación de las moléculas de H2 y He2

16Estructura de la Materia, FQ UNAM Semestre 2007-II, Grupo 14

Diagrama de enrgía de orbitales molecularespara la formación de la moléculas de Li2

17Estructura de la Materia, FQ UNAM Semestre 2007-II, Grupo 14

OM de orbitalea atómicos 2p

18Estructura de la Materia, FQ UNAM Semestre 2007-II, Grupo 14

Ejemplo de moléculas lineales

19Estructura de la Materia, FQ UNAM Semestre 2007-II, Grupo 14

Ejemplo de moléculas lineales

20Estructura de la Materia, FQ UNAM Semestre 2007-II, Grupo 14

Orbitales moleculares y magnetismo