6.9: VSEPR y Polaridad

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VSEPR

Las estructuras de puntos de Lewis son una gran herramienta para visualizar cómo se pueden organizar los electrones en moléculas. Además, dibujar estructuras de resonancia y determinar la carga formal puede ayudarnos a determinar qué estructuras son más estables. Sin embargo, ninguna de estas herramientas proporciona mucha información sobre la configuración física de una molécula en el espacio 3D. Para ello, pasamos a V alence S hell E lectron P air R epulsion theory, o VSEPR.

Una vez que dibujamos una estructura de Lewis viable, podemos usar la siguiente tabla para traducir la representación 2D a una geometría 3D:

Captura de pantalla 2022-09-06 a las 11.17.35 PM.png

Gráfico cortesía de Boundless.com. Licencia: CC BY-SA. Este contenido está excluido de nuestra licencia Creative Commons. Para obtener más información, consulte https://ocw.mit.edu/fairuse.

Ejemplo: Dibuje diagramas de puntos de Lewis y determine la geometría 3D VSEPR de las siguientes moléculas:

\(\mathrm{CH}_4, \mathrm{NH}_3, \mathrm{H}_2 \mathrm{O}, \mathrm{SO}_3, \mathrm{SO}_2, \mathrm{CO}_2\)

Responder

	Electrones alrededor del átomo central	Descripción de VESPR
\(\mathrm{CH}_4\)	- 4 grupos de electrones en enlaces - 0 pares solitarios	tetraédrico
\(\mathrm{NH}_3\)	-3 grupos de electrones en enlaces -1 par solitario	piramidal trigonal
\(\mathrm{H}_2\mathrm{O}\)	- 4 grupos de electrones en enlaces - 0 pares solitarios	doblado
\(\mathrm{SO}_3\)	- 4 grupos de electrones en enlaces - 0 pares solitarios	plano trigonal
\(\mathrm{SO}_2\)	- 4 grupos de electrones en enlaces - 0 pares solitarios	doblado
\(\mathrm{CO}_2\)	- 4 grupos de electrones - 0 pares solitarios	lineal

Polaridad

La diferencia en la electronegatividad a través de una molécula puede generar momentos dipolares eléctricos. Los momentos dipolares son cantidades vectoriales, y por punto de convención de una región de carga más positiva a una región más negativa. Si los dipolos individuales dentro de una molécula cancelan, no hay dipolo neto.

Ejemplo: Determinar si\(\mathrm{CO}_2\) y\(\mathrm{H}_2\mathrm{O}\) tener un momento dipolo neto.

Responder

Screen Shot 2022-09-06 a las 11.29.27 PM.png

En\(\mathrm{CO}_2\), los dos dipolos electrónicos son exactamente opuestos y se cancelan entre sí, por lo que no hay un dipolo neto. El dióxido de carbono no es una molécula polar.

Screen Shot 2022-09-06 a las 11.30.36 PM.png

En\(\mathrm{H}_2\mathrm{O}\), los dipolos electrónicos no cancelan completamente, por lo que hay un momento dipolo neto. ¡El agua es una molécula polar!