Geometría molecular
Gira 15 moléculas en 3D y mira cómo los pares de electrones se reparten alrededor del átomo central: tipo AXₙEₘ, ángulos y polaridad.
NH₃ · Amoniaco
AX₃EElige una molécula
Geometría
- Electrónica
- Tetraédrica
- Molecular
- Pirámide trigonal
- Ángulo ideal
- 109,5°
- Ángulo real
- ≈ 107°
- Polaridad
- Polar
El par libre ocupa más sitio que un enlace y empuja a los tres H: el ángulo baja de 109,5° a unos 107°.
La electrónica cuenta todas las zonas de electrones del átomo central; la molecular solo mira dónde están los átomos. Coinciden cuando no hay pares libres.
Qué es y cómo se usa
La teoría de repulsión de los pares de electrones de la capa de valencia (TRPECV, o VSEPR en inglés) predice la forma de una molécula con una idea sencilla: los pares de electrones alrededor del átomo central se repelen y se colocan lo más lejos posible unos de otros.
Se cuentan los pares enlazantes (X) y los pares libres (E) del átomo central y se escribe el tipo AXₙEₘ. La suma n + m (el número estérico) da la geometría electrónica: 2 lineal, 3 trigonal plana, 4 tetraédrica, 5 bipirámide trigonal y 6 octaédrica. La geometría molecular solo mira dónde quedan los átomos, así que los pares libres la cambian: el NH₃ (AX₃E) es una pirámide y el H₂O (AX₂E₂) es angular.
Elige una molécula y gírala para verla desde cualquier lado. Los pares libres aparecen como nubes azules; puedes ocultarlos para ver solo la forma molecular. Al lado tienes el tipo, los ángulos ideal y real, y si la molécula es polar.
Ejemplo resuelto
Predice la geometría del NH₃.
- El nitrógeno tiene 5 electrones de valencia; 3 forman enlaces con los H y quedan 2, es decir, un par libre.
- Tipo AX₃E: número estérico 4, geometría electrónica tetraédrica.
- Sin contar el par libre, los tres H forman una pirámide trigonal.
- El par libre empuja más que un enlace: el ángulo H–N–H baja de 109,5° a unos 107°.
Pirámide trigonal, ángulo ≈ 107°, molécula polar
Preguntas frecuentes
¿Los dobles enlaces cuentan como dos pares?
No. Para la geometría un enlace doble o triple cuenta como una sola zona de electrones. Por eso el CO₂, con dos dobles enlaces, es lineal (AX₂).
¿Por qué los pares libres cierran los ángulos?
Un par libre solo está atraído por un núcleo, así que ocupa más espacio cerca del átomo central que un par enlazante y empuja a los enlaces. Cuantos más pares libres, más se cierra el ángulo: 109,5° en el CH₄, 107° en el NH₃ y 104,5° en el H₂O.
¿Cómo sé si una molécula es polar?
Tiene que tener enlaces polares y que sus momentos dipolares no se anulen. El CO₂ y el CH₄ tienen enlaces polares, pero son simétricos y quedan apolares. El H₂O y el NH₃ no son simétricos: son polares.
¿Por qué el SF₄ tiene forma de balancín?
Es AX₄E con geometría electrónica de bipirámide trigonal. El par libre se coloca en una posición ecuatorial, donde tiene menos vecinos a 90°, y los cuatro F quedan en forma de balancín.