Prediciendo la Geometría Molecular

La Teoría de RPECV para la Determinación de las Geometrías Electrónicas

El siguiente procedimiento utiliza la teoría de RPECV para determinar las geometrías electrónicas y las estructuras moleculares:

1. Escriba la estructura de Lewis de la molécula o el ion poliatómico.
2. Cuente el número de grupos de electrones (pares y enlaces solitarios) alrededor del átomo central. Un enlace sencillo, doble o triple cuenta como una región de densidad electrónica.
3. Identifique la geometría electrónica basándose en el número de grupos de electrones: Lineal, trigonal plana, tetraédrica, trigonal bipiramidal u octaédrica (como se muestra en la Figura 1, primera columna).
4. Utilice el número de pares solitarios para determinar la estructura molecular. Si es posible más de un arreglo de pares solitarios y enlaces químicos, elija el que minimice las repulsiones, recordando que los pares solitarios ocupan más espacio que los enlaces múltiples, que a la vez ocupan más espacio que los enlaces sencillos. En los arreglos bipiramidales trigonales, la repulsión es minimizada cuando cada par solitario está en una posición ecuatorial. En un arreglo octaédrico con dos pares solitarios, la repulsión se minimiza cuando los pares solitarios están en lados opuestos del átomo central.

Las estructuras moleculares son idénticas a las geometrías electrónicas cuando no hay pares solitarios presentes. Para un número determinado de pares de electrones, las estructuras moleculares de uno o más pares solitarios se determinan en función de las modificaciones de la geometría electrónica correspondiente.

Predicción de estructuras moleculares mediante la teoría de RPECV 

Los siguientes ejemplos ilustran el uso de la teoría de RPECV para predecir las estructuras moleculares. 

Veamos cómo determinar la geometría electrónica y la estructura molecular del CO₂ y del BCl₃.

Escribimos la estructura de Lewis del CO₂ como:

Esto nos muestra dos enlaces dobles alrededor del átomo de carbono—cada enlace doble cuenta como un grupo de electrones, y no hay pares solitarios en el átomo de carbono. Usando la teoría de RPECV, predecimos que los dos grupos de electrones se organizan en lados opuestos del átomo central con un ángulo de enlace de 180°. La geometría electrónica y la estructura molecular son idénticas y las moléculas de CO₂ son lineales.

Para predecir la geometría electrónica y la estructura molecular de una molécula de TeCl₄, el primer paso es escribir la estructura de Lewis del TeCl₄. Indica cinco grupos de electrones alrededor del átomo de Te: Un par solitario y cuatro pares de enlace:

Esperamos que estos cinco grupos de electrones adopten una geometría electrónica bipiramidal trigonal. Para minimizar las repulsiones de par solitario, el par solitario ocupa una de las posiciones ecuatoriales. La estructura molecular es la de un balancín.

Este texto ha sido adaptado deOpenstax, Química 2e, Sección 7.6: Estructura Molecular y Polaridad.