Geometría molecular

La geometría molecular o estructura molecular se refiere a la disposición tri-dimensional de los átomos que constituyen una molécula. Determina muchas de las propiedades de las moléculas, como son la reactividad, polaridad, fase, color, magnetismo, actividad biológica, etc.

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GEOMETRIA DE LA MOLECULA DEL AGUA

El ordenamiento tridemensional de los átomos en una molécula se llama geometría molecular.
En una molécula con enlaces covalentes hay pares de electrones que participan en los enlaces o electrones enlazantes, y electrones desapareados, que no intervienen en los enlaces o electrones no enlazantes. La interacción eléctrica que se da entre estos pares de electrones, determina la disposición de los átomos en la molécula. Veamos algunos ejemplos.
  • La molécula de agua H2O posee dos enlaces simples O - H y yiene dos pares de electrones no enlazantes en el átomo de oxígeno. Su geometría molecular es angular.external image H2OGM.1.jpg
  • La molécula de amoníaco (NH3) presenta 3 enlaces simples N - H y posee un par de electrones no enlazantes en el nitrógeno. La geometría molecular es piramidal.external image Fig3b_3C1.gif
  • La molécula de metano (CH4) tiene cuatro enlaces simples C - H y ningún part de electrones enlazantes. Su geometría molecular es tetraédrica.external image Fig6_3C1.gif
¿Cómo se puede saber la geometría de una molécula?
En la actualidad se emplean diversos métodos experimentales para conocer en forma precisa la estructura de una molécula particular. Pero en ocasiones basta con aplicar algunos métodos sencillos para obtener una geometría molecular aproximada.
Uno de los métodos para predecir la geometría molecular aproximada, está basada en la repuslsión electrónica de la órbita atómica más externa, es decir, los pares de electrones de valencia alrededor de un átomo central se separan a la mayor distancia posible para minimizar las fuerzas de repulsión. Estas repulsiones determinan el arreglo de los orbitales, y estos, a su vez, determinan la geometría molecular, que puede ser lineal, trigonal, tetraédrica, angular y pirámide trigonal.
Geometría lineal: Dos pares de electrones alrededor de un átomo centarl, localizados en lados opuestos y separdos por un ángulo de 180º.
Geometría planar trigonal: Tres pares de electrones en torno a un átomo central, separados por un ángulo de 120º.
Geometría tetraédrica: Cuatro pares de electrones alrededor de un átomo central, ubicados con una separación máxima equivalente a un ángulo de 109,5º.
Geometría pirámide trigonal: Cuatro pares de electrones en torno a un átomo centra, uno de ellos no compartido, que se encuentran separados por un ángulo de 107º.
Geometría angular: Cuatro pares de electrones alrededor de un átomo central, con dos de ellos no compartidos, que se distancian en un ángulo de 104,5º.external image Sin%20t%3F%3Ftulo-1.jpg
Al leer todas estas descripciones, vemos que la forma de las moléculas es el resultado de las direcciones en que se ubican los electrones enlazantes. Parece increíble pensar que la forma que tiene una molécula es determinante en la manera como actúa, estableciendo sus propiedades.


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Tipos de estructura molecular

Tipo de molécula
↓
Forma
↓
Disposición electrónica†
↓
Geometría‡
↓
Ejemplos
↓
AX1En
Molécula diatómica
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AX1E0-3D-balls.png
AX1E0-3D-balls.png
AX1E0-3D-balls.png
HF, O2
AX2E0
Lineal
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AX2E0-3D-balls.png
Linear-3D-balls.png
Linear-3D-balls.png
BeCl2, HgCl2, CO2
AX2E1
Angular
AX2E1-3D-balls.png
AX2E1-3D-balls.png
Bent-3D-balls.png
Bent-3D-balls.png
NO2−, SO2, O3
AX2E2
Angular
AX2E2-3D-balls.png
AX2E2-3D-balls.png
Bent-3D-balls.png
Bent-3D-balls.png
H2O, OF2
AX2E3
Lineal
AX2E3-3D-balls.png
AX2E3-3D-balls.png
Linear-3D-balls.png
Linear-3D-balls.png
XeF2, I3−
AX3E0
Trigonal plana
AX3E0-3D-balls.png
AX3E0-3D-balls.png
Trigonal-3D-balls.png
Trigonal-3D-balls.png
BF3, CO32−, NO3−, SO3
AX3E1
Pirámide trigonal
AX3E1-3D-balls.png
AX3E1-3D-balls.png
Pyramidal-3D-balls.png
Pyramidal-3D-balls.png
NH3, PCl3
AX3E2
Forma de T
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AX3E2-3D-balls.png
T-shaped-3D-balls.png
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ClF3, BrF3
AX4E0
Tetraédrica
AX4E0-3D-balls.png
AX4E0-3D-balls.png
Tetrahedral-3D-balls.png
Tetrahedral-3D-balls.png
CH4, PO43−, SO42−, ClO4−
AX4E1
Balancín
AX4E1-3D-balls.png
AX4E1-3D-balls.png
Seesaw-3D-balls.png
Seesaw-3D-balls.png
SF4
AX4E2
Cuadrada plana
AX4E2-3D-balls.png
AX4E2-3D-balls.png
Square-planar-3D-balls.png
Square-planar-3D-balls.png
XeF4
AX5E0
Bipirámide trigonal
Trigonal-bipyramidal-3D-balls.png
Trigonal-bipyramidal-3D-balls.png
Trigonal-bipyramidal-3D-balls.png
Trigonal-bipyramidal-3D-balls.png
PCl5
AX5E1
Bipirámide cuadrangular
AX5E1-3D-balls.png
AX5E1-3D-balls.png
Square-pyramidal-3D-balls.png
Square-pyramidal-3D-balls.png
ClF5, BrF5
AX6E0
Octaédrica
AX6E0-3D-balls.png
AX6E0-3D-balls.png
Octahedral-3D-balls.png
Octahedral-3D-balls.png
SF6
AX6E1
Pirámide pentagonal
AX6E1-3D-balls.png
AX6E1-3D-balls.png
Pentagonal-pyramidal-3D-balls.png
Pentagonal-pyramidal-3D-balls.png
XeOF
5, IOF
2-5[1]
AX7E0
Bipirámide pentagonal
AX7E0-3D-balls.png
AX7E0-3D-balls.png
Pentagonal-bipyramidal-3D-balls.png
Pentagonal-bipyramidal-3D-balls.png
IF7
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