3. Los dominios electrónicos alrededor del átomo central se localizan tan lejos
como es posible uno del otro (minimizar repulsión)
Permite estimar cual debe ser la forma de una molécula usando la estructura de
Lewis para determinar el # y el tipo de dominios electrónicos
Dominio electrónico
Región ocupada por e-
Enlace simple
Enlace doble
Enlace triple
Par e- libres
e- libre
4. Brown; Chemistry: The central Science; 14 Edition
Estructura
Lewis
RPCEV
RPCEV
Molécula
tetraédrica
Modelo barras
y esferas
Modelo
compacto
Estructura de
línea y cuña
Ball and stick Space-filling Dashed-wedged
109.5ᵒ
1.79 Å
Cl C Cl
Cl
Cl
Cl
C
Cl
Cl
Cl
5. La forma de la molécula depende del # de dominios y la magnitud de la repulsión
Periodos 3-6
Periodo 2
Máximo 4 dominios
Pueden ser mas de 4 dominios
Silberberg; Chemistry: The molecular nature of matter and change with advanced topics; 8 Edition
6. Cuando el átomo central no tiene e- no enlazantes existen 5 formas
(formas moleculares básicas)
Lineal Trigonal
plana
Tetraédrica Bipirámide
trigonal
Octaédrica
2 dominios 3 dominios 4 dominios 5 dominios 6 dominios
AB2 AB3 AB4 AB5 AB6
Brown; Chemistry: The central Science; 14 Edition
7. Trigonal plana
Angular
Lineal
e- no enlazantes
…
Átomo central
Átomos circundantes
A
B
Dominios electrónicos
Brown; Chemistry: The central Science; 14 Edition
Par libre-par libre
Par libre-par enlazante
Par enlazante-par enlazante
-
Repulsión
+
El tipo de dominios tiene un efecto en la geometría de la molécula
8. e- enlazantes e- no enlazantes
Núcleo Núcleo
Atracción nuclear Atracción nuclear
Volumen Volumen
Repulsión Repulsión
>
<
<
Dominios Dominios
Nivaldo J. Tro; Chemistry_A molecular approach; 5 Edition
Par libre-par libre
Par libre-par enlazante
Par enlazante-par enlazante
-
Repulsión
+
La magnitud de la repulsión depende del tipo de dominios
11. Angular Trigonal planar
BF3, SO3, CO3
- , NO3
-
O3, SO2, PbCl2 , SbBr2
AX2E AX3
Silberberg; Chemistry: The molecular nature of matter and change with advanced topics; 8 Edition
12. H2O, OF2, SCl2 NH3, PF3, ClO3
-, H3O+
Trigonal piramidal
Angular Tetraédrica
CH4, SiCl4, CCl4, SO4
2-, ClO4
-
+ H+
AX2E2 AX4 AX3E
Silberberg; Chemistry: The molecular nature of matter and change with advanced topics; 8 Edition
13. PF5, AsF5, SOF4 SF4, XeO2F4, IF4
+, IO4F2
-
ClF3, BrF3 XeF2, I3
-, IF2
-
Forma de T Lineal
Tetraédrica distorsionada
Bipiramidal trigonal
axial
ecuatorial
AX5 AX4E
AX2E3
AX3E2
Silberberg; Chemistry: The molecular nature of matter and change with advanced topics; 8 Edition
14. XeF4, ICl4
- BrF5, TeF5, XeOF4
SF6, IOF5
Octaédrica Bipiramidal cuadrada
Cuadrada planar
AX6 AX5E
AX4E2
Silberberg; Chemistry: The molecular nature of matter and change with advanced topics; 8 Edition
15. Lineal (2) Trigonal plana (3) Tetraédrica (4)
AX2E
AX3
Angular
Trigonal
planar
Lineal
AX2
Trigonal
piramidal
Angular
Tetraédrica
AX2E2
AX4 AX3E
# grupos
enlazantes
# pares
libres
Angulo
enlace
Forma
molecular
Silberberg; Chemistry: The molecular nature of matter and change with advanced topics; 8 Edition
16. Bipirámide trigonal (5) Octaédrica (6)
Octaédrica Bipiramidal
cuadrada
Cuadrada
planar
AX6 AX5E AX4E2
Forma de T Lineal
Tetraédrica
distorsionada
Bipiramidal
trigonal
AX5 AX4E AX2E3
AX3E2
(ax)
(ec)
(ax)
(ax)
(ec)
# grupos
enlazantes
# pares
libres
Angulo
enlace
Forma
molecular
Silberberg; Chemistry: The molecular nature of matter and change with advanced topics; 8 Edition
17. Nivaldo J. Tro; Chemistry_A molecular approach; 5 Edition
Cuando se tienen mas de 4 dominios existen dos tipos de posiciones (axiales y ecuatoriales)
No siempre se incluye en la estructura los e- no enlazantes
3 repulsiones (90ᵒ) par
libre-par enlazante
2 repulsiones (90ᵒ) par
libre-par enlazante
Par libre axial par libre
ecuatorial
Geometría
dominios e-
Geometría
molecular
Trigonal
bipiramidal
Forma de T
No ocurre
18. Nivaldo J. Tro; Chemistry_A molecular approach; 5 Edition
A. Tetraédrica distorsionada
B. Tetraédrica
C. Trigonal piramidal
20. Silberberg; Chemistry: The molecular nature of matter and change with advanced topics; 8 Edition
H C C H
H
H
H
H
H C C O
H
H
H
H
H
21. La forma de la molécula es importante en procesos como la catálisis enzimática
Carbohidrato
Enzima
Silberberg; Chemistry: The molecular nature of matter and change with advanced topics; 8 Edition
22. = Qr
Unidad Debye (D)
δ-
δ+ Dipolo
Momento dipolar μ
1 = 3.34 10 !" #
Brown; Chemistry: The central Science; 14 Edition
23. Es necesario considerar la polaridad de los enlaces y la forma de la molécula
El momento dipolar de moléculas
diatómicas es igual al del enlace
El momento dipolar de
la molécula es ≠ cero
Δχ =1.1
H 2.1
Cl 3.0
χ
Covalente polar
∴
Molécula polar
Nivaldo J. Tro; Chemistry_A molecular approach; 5 Edition
= 1.08 D
Densidad
e- baja
Densidad
e- alta
25. Es necesario considerar la polaridad de los enlaces y la forma de la molécula
La suma de los momentos
dipolares es cero
El momento dipolar de
la molécula es cero
Δχ =1
C 2.5
O 3.5
χ
Covalente polar
∴
Molécula no polar
Molécula
lineal
Nivaldo J. Tro; Chemistry_A molecular approach; 5 Edition
26. La suma de los momentos dipolares
no es cero
El momento dipolar de
la molécula es 1.85D
Δχ =1.4
H 2.1
O 3.5
χ
Covalente polar
∴ Molécula polar
Molécula
angular
Es necesario considerar la polaridad de los enlaces y la forma de la molécula
Nivaldo J. Tro; Chemistry_A molecular approach; 5 Edition
27. La suma de los momentos dipolares
es cero
El momento dipolar de
la molécula es cero
Δχ =2
B 2.0
F 4.0
χ
Covalente polar
∴ Molécula no polar
Molécula
trigonal
planar
Es necesario considerar la polaridad de los enlaces y la forma de la molécula
Silberberg; Chemistry: The molecular nature of matter and change with advanced topics; 8 Edition
29. La suma de los momentos dipolares
es cero
El momento dipolar de
la molécula es cero
Δχ =0.5
C 2.5
Cl 3.0
χ
Covalente polar
∴
Molécula no polar
Molécula
tetraédrica
Es necesario considerar la polaridad de los enlaces y la forma de la molécula
Silberberg; Chemistry: The molecular nature of matter and change with advanced topics; 8 Edition
30. La suma de los momentos dipolares
no es cero
El momento dipolar de
la molécula no es cero
Δχ =0.5
C 2.5
Cl 3.0
χ
Covalente polar
∴
Molécula polar
Es necesario considerar la polaridad de los enlaces y la forma de la molécula
Δχ =0.4
H 2.1
Covalente polar
∴
Silberberg; Chemistry: The molecular nature of matter and change with advanced topics; 8 Edition
Molécula
tetraédrica
31. Nivaldo J. Tro; Chemistry_A molecular approach; 5 Edition
No polar
Lineal
Polar
Angular
No polar
Trigonal planar
No polar
Tetraédrica
Polar
Trigonal piramidal
Si todos los enlaces son equivalentes entonces se pueden hacer algunas
generalizaciones
32. Silberberg; Chemistry: The molecular nature of matter and change with advanced topics; 8 Edition
A. No polar
B. Polar
C. Información insuficiente
33. Silberberg; Chemistry: The molecular nature of matter and change with advanced topics; 8 Edition
A. No polar
B. Polar
C. Información insuficiente
34. Teoría mecánico-cuántica: Los enlaces se forman por el solapamiento de orbitales atómicos
Solo 2 e- con espines opuestos
Mayor solapamiento ⟹ mayor la fuerza del enlace
1
2
Funciones de onda en fase
(interferencia constructiva)
Silberberg; Chemistry: The molecular nature of matter and change with advanced topics; 8 Edition
36. Átomos aislados Molécula H2S
Nivaldo J. Tro; Chemistry_A molecular approach; 5 Edition
Solapamiento de
orbitales atómicos
semillenos
Enlaces
Orbital p lleno
Orbital s lleno
37. 3s 3p
[Ne]
2s
3s 3p
[Ne]
Be
[He]
Hibridación: En la formación de enlaces los orbitales de valencia de átomos
aislados se transforman en nuevos orbitales en la molécula (Linus Pauling)
3
Silberberg; Chemistry: The molecular nature of matter and change with advanced topics; 8 Edition
38. Hibridación: En la formación de enlaces los orbitales de valencia de átomos
aislados se transforman en nuevos orbitales en la molécula (Linus Pauling)
3
Representación simplificada
orbitales híbridos sp
Geometria lineal orbitales híbridos sp
Núcleo
Combinación
Silberberg; Chemistry: The molecular nature of matter and change with advanced topics; 8 Edition
39. Hibridación: En la formación de enlaces los orbitales de valencia de átomos
aislados se transforman en nuevos orbitales en la molécula (Linus Pauling)
3
orbitales híbridos sp enlaces σ
Silberberg; Chemistry: The molecular nature of matter and change with advanced topics; 8 Edition
40. Lineal
Trigonal
plana
Tetraédrica
Uno s
Uno p
Dos sp
Uno s
Dos p
Tres sp2
Uno s
Tres p
Cuatro sp3
Uno s
Tres p
Uno d
Cinco sp3d
Uno s
Tres p
Dos d
Seis sp3d2
Bipirámide
trigonal
Octaédrica
Geometría
Orbitales
híbridos
Orbitales
atómicos
Silberberg; Chemistry: The molecular nature of matter and change with advanced topics; 8 Edition
sp sp2 sp3 sp3d sp3d2
41. Brown; Chemistry: The central Science; 14 Edition
Estructura Lewis molécula o ion
Geometría dominios e- átomo
central (RPECV)
Considere la geometría para
seleccionar el conjunto de
orbitales híbridos
1
1
2
2
3
3
Geometría
Conjunto
orbitales
2 sp
3 sp2
4 sp3
Lineal
Trigonal
plana
Tetraédrica
1
1 2
2 3
3 Orbitales sp3
42. Nivaldo J. Tro; Chemistry_A molecular approach; 5 Edition
Molécula
CH4
Orbitales
atómicos
Hibridación
Orbitales
híbridos
4 H
H
C
H H
H
Energía
44. 2 lóbulos del
enlace π
enlace σ
Hibridación sp2
El enlace π se forma
por el solapamiento de
los orbitales p
Silberberg; Chemistry: The molecular nature of matter and change with advanced topics; 8 Edition
45. 2 lóbulos del
enlace π
2 lóbulos del
enlace π
enlace σ
Hibridación sp1
Dos enlaces π se forman
por el solapamiento de los
orbitales p
Silberberg; Chemistry: The molecular nature of matter and change with advanced topics; 8 Edition
46. Brown; Chemistry: The central Science; 14 Edition
Hibrido de
resonancia
Benceno
Enlaces σ Orbitales p
Hibridación sp2 átomos C
Enlaces π
localizados
Enlaces π
deslocalizados
Resonancia
Estructuras de
resonancia
47. Átomos B aislados Molécula BF3 (trigonal plana)
Orbital
atómico
Combinación
Silberberg; Chemistry: The molecular nature of matter and change with advanced topics; 8 Edition
Energía
48. Átomos N aislados Molécula NH3 (Trigonal piramidal)
e- enlace
Combinación
Par libre
Átomos O aislados Molécula H2O
(Angular)
Pares
libres
Combinación
e- enlace
Silberberg; Chemistry: The molecular nature of matter and change with advanced topics; 8 Edition
49. Uso de orbitales híbridos no es valido (energía orbitales
d >> que la de los s y p)
Nivaldo J. Tro; Chemistry_A molecular approach; 5 Edition
Molécula AsF5
Hibridación sp3d
(bipirámide trigonal)
RPECV
(bipirámide trigonal)
Brown; Chemistry: The central Science; 14 Edition
Hibridación
Orbitales atómicos
Orbitales d
Orbitales sp3d
↑
↑ ↓
↑ ↑ ↑ ↑
↑
↑ ↑
4s
4p
4d
Energía
50. Átomos P aislados
Molécula PCl5
(bipirámide trigonal)
e- enlace
Combinación
Orbital
sp3d
Orbital p
Cl
Silberberg; Chemistry: The molecular nature of matter and change with advanced topics; 8 Edition
51. Átomos S aislados Molécula SF4
(Tetraédrica distorsionada)
e- enlace
Combinación
Par libre
orbital
sp3d
Par libre
Silberberg; Chemistry: The molecular nature of matter and change with advanced topics; 8 Edition
52. Átomos S aislados
Molécula SF6
(octaédrica)
e- enlace
Combinación
Orbital
sp3d2
Orbital p
F
Silberberg; Chemistry: The molecular nature of matter and change with advanced topics; 8 Edition
53. 92ᵒ
No es necesaria para hidruros de los no metales grandes (grupos VA y VIA)
Enlaces S-H usando
orbitales p del S
Hibridación con orbitales d no es valida.
Aun así algunos aun usan la aproximación tradicional pero
limitada para algunas moléculas (expansión de la capa de
valencia)
1
2