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• Geometría Molecular : REPULSION ENTRE PARES DE

ELECTRONES DE LA CAPA DE VALENCIA

• Es una teoría simple que predice la geometría de las moléculas

• Todos los electrones de valencia son considerados:

– Pares de electrones involucrados en enlaces simples o múltiples

– Pares de electrones que no forman enlaces y no están compartidos

• Los pares de electrones se repelen y tienden a estar lo mas lejos

posible unos de otros

• Los electrones que no se enlazan tienden a repeler mas que aquellos

que forman parte de un enlace

• La geometría de la molécula es determinada por el numero de pares

de electrones usando principios geométricos

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– Metano

• La capa de valencia contienen cuatro pares de electrones

• Para estar lo más alejados entre sí como sea posible, adoptan

una disposición tetraédrica (ángulo de enlace 109,5°)

• El metano es por lo tanto una molécula tetraédrica

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– Amoniaco

• Cuando son considerados los electrones enlazantes y los no

enlazantes hay 4 grupos de electrones

• La molécula es esencialmente tetraédrica pero la forma real de los

átomos unidos se considera que es trigonal plana

• Los ángulos de enlace están entre 107° y no 109.5° porque los

electrones no enlazantes en efecto son de mayor tamaño y

comprimen el enlace nitrógeno-hidrógeno

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– Agua

• Hay cuatro conjuntos de electrones, incluyendo 2 pares enlazantes y

2 pares no enlazantes

• De nuevo, la geometría es esencialmente tetraédrica pero la forma

real de los átomos se considera que es una disposición angular

• El ángulo de enlace es de 105°, porque los dos pares no enlazantes

son "más grandes" comprimiendo los electrones en los enlaces

hidrógeno-oxígeno

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– Trifluoruro de Boro

• Tres conjuntos de electrones de enlace están más distantes en una disposición

plana trigonal (ángulo de enlace 120°)

– Los tres fluoruros se encuentran en las esquinas de un triángulo equilátero

– Hidruro de Berilio

• Los dos pares de electrones de los enlaces están más distantes en una

disposición lineal (180°)

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– Dióxido de Carbono

• Sólo hay dos tipos de electrones en torno al carbono central por lo que la

molécula es lineal (ángulo de enlace 180°)

– Los electrones en los enlaces múltiples son considerados como un conjunto de

electrones en total

• Un resumen de los resultados también incluye la geometría de otras

moléculas simples

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• Representaciones de Formulas Estructurales

• Las fórmulas de puntos son más incómodos para dibujar que las fórmulas del

tablero y las fórmulas condensadas

• Par solitario de electrones son a menudo (pero no siempre), elaborado en,

sobre todo cuando son cruciales para la química en discusión

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– Formulas de tablero

• Cada guión representa un par de electrones

• Este tipo de representación se propone enfatizar la conectividad y no representa la

naturaleza en 3 dimensiones de la molécula

– Las fórmulas de guión del alcohol propílico parecen tener ángulos de 90 ° para los carbono los

que en realidad tienen ángulos de enlace tetraédricos (109.5°)

• Existe una rotación relativamente libre alrededor de los enlaces simples para las

estructuras de por debajo del tablero son equivalentes

• Isómeros Constitucionales

– Isómeros constitucionales tienen la misma fórmula molecular, pero la conectividad es

diferente

– Alcohol propílico (arriba) es un isómero constitucional de alcohol isopropílico (abajo)

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– Fórmulas estructurales condensadas

• En estas representaciones, algunas o todas las líneas se han omitido

• En las estructuras parcialmente condensadas todos los hidrógenos unidos a un átomo

simplemente se escriben después de ella, pero todos o algunos de los otros enlaces se

muestran explícitamente

• En una estructura totalmente condensada todos los enlaces se han omitido y los

átomos unidos al carbono se escriben inmediatamente después de él.

• Por el énfasis, los grupos de ramificación se escriben a menudo con líneas verticales para

conectarlos a la cadena principal

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– Formulas de líneas

• Otra simplificación del dibujo de moléculas orgánicas es omitir por completo

todos los carbonos e hidrógenos y sólo muestran los heteroátomos (por

ejemplo, O, Cl, N) de forma explícita

• Cada intersección o al final de la línea en zig-zag representa un carbono con la

cantidad apropiada de hidrógenos

– Los heteroátomos con hidrógenos adjuntos debe ser dibujados en forma explícita

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• Los compuestos cíclicos se condensan con un dibujo del polígono

correspondiente

• Los enlaces múltiples se indican mediante el número apropiado de líneas que

conectan los átomos

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– Formulas Tridimensionales

• Dado que prácticamente todas las moléculas orgánicas tienen una forma

tridimensional a menudo es importante ser capaz de transmitir su forma

• Las convenciones para esto son:

– Los enlaces que se encuentran en el plano del papel se indican mediante una línea simple

– Los enlaces que se proyectan hacia adelante fuera del plano del papel se indican mediante

una cuña sólida

– Los enlaces que se proyectan hacia atrás del plano del papel se indican mediante una

cuña de trazos

• Generalmente para representar un átomo tetraédrico:

– Dos de los enlaces se dibujan en el plano del papel, alejados en 109°

– Los otros dos enlaces se dibujan en la dirección opuesta a los enlaces de l plano pero justo

uno al lado del otro

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• Los arreglos Trigonales planos de los átomos se pueden dibujar en tres dimensiones en el plano del papel

– Los ángulos de enlace deben ser aproximadamente de 120°

– Estos también se pueden dibujar como un enlace central en el plano del papel, un enlace hacia adelante y un enlace hacia atrás

• Los arreglos lineales de átomos siempre están mejor dibujados en el plano del papel