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La fisica y quimica

9.1: Formas moleculares


     

         

 

 

 

 

 

 

 

         

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        9.1: Formas moleculares
 

                

                
                     

                
            
         

                 

 

 

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    El enfoque de pares de electrones de Lewis descrito anteriormente puede usarse para predecir el número y los tipos de enlaces entre los átomos en una sustancia, e indica qué átomos tienen pares de electrones solitarios. Sin embargo, este enfoque no proporciona información sobre la disposición real de los átomos en el espacio.

     

    Geometría molecular

     

    La disposición tridimensional específica de los átomos en las moléculas se denomina geometría molecular . También definimos la geometría molecular como las posiciones de los núcleos atómicos en una molécula. Existen varias técnicas instrumentales, como la cristalografía de rayos X y otras técnicas experimentales que se pueden utilizar para decirnos dónde se encuentran los átomos en una molécula. Usando técnicas avanzadas, se han determinado estructuras muy complicadas para proteínas, enzimas, ADN y ARN. La geometría molecular está asociada con la química de la visión, el olfato, el sabor, las reacciones a los medicamentos y las reacciones controladas por enzimas, por nombrar algunas.

     

     

    Ejemplo ( PageIndex {1} ): tetracloruro de carbono

     

    La estructura de Lewis del tetracloruro de carbono proporciona información sobre las conectividades, proporciona información sobre los orbitales de valencia y proporciona información sobre el carácter del enlace.

     

    imageedit_2_4813302658.gif

     

    Sin embargo, la estructura de Lewis no proporciona información sobre la forma de la molécula, que se define por los ángulos de enlace y las longitudes de enlace . Para el tetracloruro de carbono, cada longitud de enlace C-Cl es 1.78 Å y cada ángulo de enlace Cl-C-Cl es 109.5 °. Por lo tanto, el tetracloruro de carbono tiene tetraédrico en estructura:

     

    imageedit_5_4545398637.png

     

     

    Geometrías moleculares de moléculas (AB_n )

     

    La geometría molecular está asociada con la orientación específica de los átomos de enlace. Un análisis cuidadoso de las distribuciones de electrones en los orbitales generalmente dará como resultado determinaciones correctas de la geometría molecular. Además, la simple escritura de diagramas de Lewis también puede proporcionar pistas importantes para la determinación de la geometría molecular. Las formas moleculares, o geometrías, son críticas para el reconocimiento molecular y la función. La tabla ( PageIndex {1} ) muestra algunos ejemplos de geometrías en las que un átomo central (A ) está unido a dos o más átomos (X ). Como se indica en varias de las geometrías a continuación, los electrones no unidos ( E) pueden influir fuertemente en la geometría molecular de la molécula; esto se discute con más detalles en Sección 9.2 .

     

         

         

             

                 

                 

                 

                 

                 

             

         

         

             

                 

                 

                 

                 

                 

             

             

                 

             

             

                 

                 

                 

                 

                 

             

             

                 

             

             

                 

                 

                 

                 

                 

             

         

     

    Tabla ( PageIndex {1} ):
    6 5 4 3 2
    AX 6
                 ax6.gif
                  octaédrico
    AX 5
                 ax5.gif
                  trigonal bipiramidal
    AX 4
                 ax4.gif
                  tetraédrica
    AX 3
                   ax3.gif
                  plano trigonal
    AX 2
                 linear_label.gif
                lineal
    1 par solitario de electrones
    AX 5 E
                 ax5e.gif
                  piramidal cuadrada
    AX 4 E
                 ax4e.gif
                tetraedro distorsionado
    AX 3 E
                 ax3e.gif
                  piramidal
    AX 2 E
                 ax2e.gif
                no lineal
    AX
                 linear_label.gif
                lineal
    2 pares de electrones solitarios
    AX 4 E 2
                 ax4e2.gif
                  plano cuadrado
    AX 3 E 2
                 ax3e2.gif
                  En forma de T
    AX 2 E 2
                 ax2e2.gif
                  doblado
    AX 2
                 linear_label.gif
                lineal

     

    Estas estructuras generalmente se pueden predecir, cuando A no es un metal, utilizando el “modelo de repulsión de pares de electrones de capa de valencia (VSEPR) discutido en la siguiente sección.

     

    Colaboradores

     

           

    • Mike Blaber ( Florida State University )

       

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    • Robyn Rindge (Clase del 98) que ahora trabaja para PDI Dreamworks (busque su nombre en los créditos de Shrek2.). Robyn dibujó estas moléculas giratorias usando Infini-D (MetaCreations).
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    • Paul Groves, profesor de química en South Pasadena High School y Chemmy Bear
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