Polaridad de las moléculas

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.
1
Estructura de la Materia, FQ UNAM Semestre 2007-II, Grupo 14
Ejemplo de moléculas no-lineales (planas)
2
Estructura de la Materia, FQ UNAM Semestre 2007-II, Grupo 14
Ejemplo de moléculas lineales y no lineales
3
Estructura de la Materia, FQ UNAM Semestre 2007-II, Grupo 14
Ejemplo de moléculas con diferente distribución,
lineal, angular, trigonal plana, etc.
4
Estructura de la Materia, FQ UNAM Semestre 2007-II, Grupo 14
Polaridad de las moléculas
Cl
O
C
H
H
H
µ=o, no polar
H
H
µ>o, Polar
µ>o, Polar
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 la
geometría de las moléculas. El momento dipolar µ se define en Debye.
5
Estructura de la Materia, FQ UNAM Semestre 2007-II, Grupo 14
Geometrías de acuerdo al numero de electrones
Ax; x=2,3,4,5,6,
Acomodo de
Geometría
dominios
electrónicos
Angulos de enlace (º)
AX2
AX3
AX4
AX5
AX6
6
Estructura de la Materia, FQ UNAM Semestre 2007-II, Grupo 14
Geometría, pares de electrones de enlace, no enlace y ejemplos
Geometría
Pare de
Pares de
Pares de Geometría
Molecular
electrones de los pares electrones electrones
de enlace
de enlace de no-enlace
Ejemplo
AX2
AX3
AX4
7
Estructura de la Materia, FQ UNAM Semestre 2007-II, Grupo 14
Geometría, pares de electrones de enlace, no enlace y ejemplos
Pares de
electrones
Geometría
de los pares
de enlace
Pares de
electrones
de enlace
Pares de
electrones
de no-enlace
Geometría
Molecular
Ejemplo
8
Estructura de la Materia, FQ UNAM Semestre 2007-II, Grupo 14
Enlaces covalentes y translape de orbitales,
para generar HIBRIDACIONES
Molécual de H2
Hibridación SS
Molécula de HCl
Molécula de Cl2
Hibridación SP
Hibridación PP
Molécula de BeF2
1s
4Be;
2s
1s2 2s2
2p
9F;
2s
2p
1s2 2s2 2p5
9
Estructura de la Materia, FQ UNAM Semestre 2007-II, Grupo 14
Translape de un orbital s y un orbital p
10
Estructura de la Materia, FQ UNAM Semestre 2007-II, Grupo 14
Hibridación SP3 para el metano, CH4
11
Estructura de la Materia, FQ UNAM Semestre 2007-II, Grupo 14
Arreglos geométricos de orbitales híbridos
Tipo
Geometría
Tipo
OrbitalesHibridación Molecular
Ejemplo
12
Estructura de la Materia, FQ UNAM Semestre 2007-II, Grupo 14
Hibridación para enlaces multiples (translape de orbitales p)
13
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)
14
Estructura de la Materia, FQ UNAM Semestre 2007-II, Grupo 14
Diagrama de enrgía de orbitales moleculares
para la formación de las moléculas de H2 y He2
15
Estructura de la Materia, FQ UNAM Semestre 2007-II, Grupo 14
Diagrama de enrgía de orbitales moleculares
para la formación de la moléculas de Li2
16
Estructura de la Materia, FQ UNAM Semestre 2007-II, Grupo 14
OM de orbitalea atómicos 2p
17
Estructura de la Materia, FQ UNAM Semestre 2007-II, Grupo 14
Ejemplo de moléculas lineales
18
Estructura de la Materia, FQ UNAM Semestre 2007-II, Grupo 14
Ejemplo de moléculas lineales
19
Estructura de la Materia, FQ UNAM Semestre 2007-II, Grupo 14
Orbitales moleculares y magnetismo
20
Estructura de la Materia, FQ UNAM Semestre 2007-II, Grupo 14