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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
La forma de las moléculasUn vistazo a la teoría de repulsión de pares de
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.
C
H
H
H
HEstructura de Lewisdel metano:
109.5°109.5° 90°90°
La forma de las moléculasUn vistazo a la teoría de repulsión de pares de
electrones de la capa de valencia
Introducción
! Menor repulsión !! Menor repulsión !
La forma de las moléculasUn vistazo a la teoría de repulsión de pares de
electrones de la capa de valencia
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.
La forma de las moléculasUn vistazo a la teoría de repulsión de pares de
electrones de la capa de valencia
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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electrones de la capa de valencia
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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electrones de la capa de valencia
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
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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electrones de la capa de valencia
!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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electrones de la capa de valencia
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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electrones de la capa de valencia
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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electrones de la capa de valencia
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:
SO3
trigonal plana
C2H2
lineal
H2O
angular
SF4
(bipiramide trigonal truncada)balancin
NH3
piramidal
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Respuestas
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.