¿CÓMO DETERMINAR GEOMETRÍA MOLECULAR Y ÁNGULO DE ENLACE? Teoría RPECV
Summary
TLDREl script de este video ofrece una introducción al concepto de geometría molecular, explicando cómo las moléculas son estructuras tridimensionales que no son planas como las estructuras de Lewis. Seguidamente, se describe el método de la 'teoría de la repulsión de los electrones de la capa de valencia' para determinar la geometría de las moléculas, enfocándose en la distribución de los grupos de electrones alrededor del átomo central. Se ilustra con ejemplos como el cloruro de berilio, dióxido de carbono, trifluoruro de boro, metano y dióxido de azufre, cómo estos grupos de electrones se repelen entre sí para alcanzar la mayor estabilidad posible, formando ángulos específicos como 180°, 120°, y 109.5°, que corresponden a geometrías lineales, tridimensionales planas y tétradas, respectivamente. Además, se menciona cómo los electrones libres afectan la geometría de moléculas como el muñeco y el agua, resultando en geometrías piramidales y angulares. El video concluye con una breve mención de que la geometría molecular es crucial en la química orgánica y se invita al espectador a continuar aprendiendo en el próximo video.
Takeaways
- 📐 La geometría molecular de las moléculas es tridimensional y no plana como las estructuras de Lewis.
- 👥 Los grupos de electrones incluyen a los átomos y los pares de electrones no compartidos que están unidos al átomo central.
- 🔬 La teoría de la repulsión de los pares electrónicos de la capa de valencia ayuda a predecir la geometría molecular.
- 📊 Para determinar la geometría molecular, se debe escribir la estructura de Lewis y contar los grupos de electrones alrededor del átomo central.
- 🧊 Las moléculas buscan la mayor estabilidad al minimizar la repulsión entre los grupos de electrones.
- 📏 Con dos grupos de electrones, la geometría molecular es lineal con un ángulo de 180 grados.
- ️⃣ Con tres grupos de electrones, la geometría molecular es trigonal plana con ángulos de 120 grados.
- 🔶 Con cuatro grupos de electrones, la geometría molecular es tétraedrica con ángulos de alrededor de 109.5 grados.
- 🔄 Los electrones libres en el átomo central pueden afectar la geometría molecular, empujando a los enlaces para formar ángulos específicos.
- 🌐 La geometría molecular depende de los enlaces y la posición tridimensional de los grupos de electrones.
- 🔬 La geometría electrónica, que depende de los grupos de electrones, define el ángulo de enlace, mientras que la geometría molecular se refiere a la forma tridimensional de la molécula.
Q & A
¿Cuál es el objetivo principal del texto?
-El objetivo principal del texto es proporcionar una explicación detallada sobre la geometría molecular de las moléculas, utilizando la teoría de la repulsión de los pares electrónicos de la capa de valencia.
¿Qué importancia tiene la teoría de la repulsión de los pares electrónicos de la capa de valencia en la determinación de la geometría molecular?
-La teoría de la repulsión de los pares electrónicos de la capa de valencia es crucial porque establece que los electrones alrededor del átomo central tienden a distribuirse de manera que minimicen la repulsión entre ellos, determinando así la disposición tridimensional de los átomos en una molécula.
¿Por qué es importante conocer la estructura de Lewis de un compuesto antes de determinar su geometría molecular?
-Es importante conocer la estructura de Lewis porque nos proporciona información sobre la disposición de los átomos y los pares de electrones alrededor del átomo central, lo cual es fundamental para identificar los grupos de electrones y determinar la geometría molecular.
¿Qué es un grupo de electrones en el contexto de la geometría molecular?
-Un grupo de electrones es cualquier entidad que se une al átomo central en una estructura de Lewis, ya sea un átomo unido directamente al átomo central o un par de electrones libres en el átomo central.
¿Cómo se determina el ángulo de enlace en una molécula?
-El ángulo de enlace se determina observando la disposición de los grupos de electrones alrededor del átomo central y aplicando la teoría de la repulsión de los pares electrónicos de la capa de valencia, que establece que los grupos de electrones tienden a estar lo más alejados posible entre sí.
¿Qué tipos de geometrías moleculares se mencionan en el texto?
-Se mencionan geometrías moleculares como lineal, trigonal plana, tetraédrica y angular, dependiendo del número y la disposición de los grupos de electrones alrededor del átomo central.
¿Cuál es la geometría molecular de una molécula que tiene tres grupos de electrones alrededor del átomo central?
-La geometría molecular de una molécula con tres grupos de electrones alrededor del átomo central es trigonal plana, donde los átomos están dispuestos en un plano con un ángulo de 120 grados entre ellos.
¿Por qué la geometría molecular del agua es angular a pesar de tener un ángulo de enlace similar al del trifluoruro de boro, que tiene geometría trigonal plana?
-La geometría molecular del agua es angular debido a la presencia de un par de electrones libres en el átomo central de oxígeno, que afecta la disposición de los átomos de hidrógeno, creando un ángulo de enlace de aproximadamente 109.5 grados.
¿Por qué se menciona la importancia de la geometría tetraédrica en la química orgánica?
-La geometría tetraédrica es importante en química orgánica porque es la geometría comúnmente adoptada por moléculas orgánicas con cuatro grupos diferentes alrededor del átomo central de carbono, lo que influye en sus propiedades y reactividad.
¿Cómo se puede determinar la geometría molecular de un compuesto si se conocen los grupos de electrones alrededor del átomo central?
-Se puede determinar la geometría molecular de un compuesto utilizando tablas de geometría molecular que relacionan el número de grupos de electrones con la disposición espacial de los átomos en la molécula, permitiendo hacer comparaciones con compuestos conocidos para identificar la geometría molecular.
Outlines
📚 Introducción a la geometría molecular
Este primer párrafo introduce el tema de la geometría molecular, destacando que las moléculas son estructuras tridimensionales y no planas como a menudo se representan. Se menciona la importancia de la teoría de la repulsión de los electrones de la capa de valencia para entender cómo se distribuyen los grupos de electrones en torno al átomo central. El concepto de grupo de electrones es fundamental, ya que puede incluir átomos o pares de electrones no compartidos. La estructura de Lewis es utilizada para identificar estos grupos y, a partir de ahí, se determina la geometría molecular de una molécula basándose en cómo los grupos de electrones se alejan entre sí para minimizar la repulsión electrónica.
🔬 Geometría molecular y sus ángulos
En el segundo párrafo, se exploran diferentes geometrías moleculares y cómo se relacionan con el número de grupos de electrones presentes en la molécula. Se describen estructuras lineales, trigonal planas y tetrahédricas, y se ejemplifican con moléculas como el cloruro de berilio, el dióxido de carbono, el trifluoruro de boro y el metano. Se destaca la importancia de visualizar la molécula en 3D para comprender completamente su geometría. Además, se comparan moléculas como el dióxido de azufre y el agua, que a pesar de tener el mismo ángulo de enlace de 120 grados, presentan geometrías moleculares distintas debido a la presencia de pares de electrones libres en el azufre. Se concluye que la geometría molecular depende de los enlaces existentes, mientras que la geometría electrónica depende de los grupos de electrones.
🧩 Aplicación de la geometría molecular
El tercer párrafo se enfoca en cómo aplicar el conocimiento de la geometría molecular para determinar la estructura de otras moléculas, como el cloruro de azufre. Se sugiere primero construir la estructura de Lewis, luego identificar el número de grupos de electrones para deducir el ángulo de enlace, y finalmente comparar con otras moléculas con el mismo número de grupos de electrones para determinar la geometría molecular. Se ofrece ayuda adicional para repasar temas de química y se promueven los materiales didácticos disponibles para ayudar en la preparación de exámenes, especialmente para admisión a la universidad.
Mindmap
Keywords
💡Geometría molecular
💡Estructura de Lewis
💡Grupos de electrones
💡Repulsión electrónica
💡Ángulos de enlace
💡Teoría de la repulsión de los electrones
💡Geometría lineal
💡Geometría tridimensional
💡Trifluoruro de boro
💡Metano (CH4)
💡Dióxido de carbono (CO2)
Highlights
Aprender a determinar la geometría molecular de las moléculas, que son estructuras tridimensionales.
La importancia de la teoría de la repulsión de los pares electrónicos de la capa de valencia para entender la geometría molecular.
Identificar grupos de electrones en una estructura de Lewis, que incluyen átomos y pares de electrones libres.
La geometría molecular se forma para minimizar la repulsión entre los grupos de electrones.
Los moléculas buscan ser estables y evitar fuerzas de repulsión que podrían afectar su estabilidad.
Ejemplo del cloruro de berilio, que tiene una geometría lineal debido a los ángulos de 180 grados entre los grupos de electrones.
El dióxido de carbono, a pesar de tener enlaces dobles, mantiene una geometría lineal similar al cloruro de berilio.
Trifluoruro de boro ilustra cómo los grupos de electrones se alejan para formar un ángulo de 120 grados, dando una geometría trigo.
Metano (CH4) tiene una geometría tetraédrica con ángulos de 109.5 grados entre los enlaces.
La geometría molecular y la geometría electrónica son dos conceptos distintos que definen la forma de las moléculas.
El dióxido de azufre, con su par de electrones libres, forma una geometría angular con un ángulo de 120 grados.
La estructura de Lewis y la identificación de grupos de electrones son fundamentales para determinar la geometría molecular.
La geometría molecular de compuestos con electrones libres se ve afectada por la repulsión que generan estos electrones.
El muñeco y la molécula de agua son ejemplos de geometrías piramidales y angulares, respectivamente.
La geometría molecular puede ser determinada utilizando tablas y comparando con otros compuestos con el mismo número de grupos de electrones.
La geometría molecular es crucial para entender la estructura y el comportamiento de las moléculas en química orgánica.
La teoría de la repulsión electrónica ayuda a visualizar y predecir la forma tri-dimensional de las moléculas.
Transcripts
hola a todos hoy para seguir aprendiendo
sobre las moléculas aprenderemos a
determinar su geometría molecular
recuerda que las moléculas no son planas
no son como las estructuras de lewis que
dibujas en papel o las que se ven en la
pantalla sino que son estructuras
tridimensionales sus enlaces ocupan
espacio hacia adelante hacia atrás hacia
arriba hacia abajo hacia todos lados por
eso con un poco de imaginación y con
este material didáctico de última
generación
podemos pensar en las moléculas como una
figura geométrica no es tan difícil
solamente hay que ver hacia dónde están
posicionados los átomos y el ángulo que
se forma entre esos enlaces y para eso
se usa un enfoque que se llama teoría de
la repulsión de los padres electrónicos
de la capa de valencia
o algo así eso suena muy complicado pero
en realidad es muy sencillo primero
necesitamos saber qué es un grupo de
electrones y en sí un grupo de
electrones es todo aquello que se une al
átomo central que se dibuja en una
estructura de lewis o sea puede ser un
átomo que se une al átomo central o un
par de electrones del mismo átomo
central por ejemplo imagina que hicimos
una estructura de lewis y dio más o
menos así un átomo central con tres
átomos unidos a él cada átomo es un
grupo de electrones entonces estamos
hablando que esta molécula tiene uno dos
y tres grupos de electrones
eso es lo que nos va a importar hoy
cuántos grupos de electrones haya
conectados al átomo central no nos
importa si el átomo es de cloro oxígeno
o lo que sea ni tampoco nos interesa
como esté unido es decir con un enlace
sencillo doble triple coordinado es
indiferente por ejemplo si la estructura
de lewis hubiera sido así siguen siendo
tres grupos de electrones ahora
imaginemos una estructura de lewis así
el átomo central con dos átomos unidos a
él y aparte le queda un par de
electrones libres aunque parezca
diferente también en este caso tiene
tres grupos de electrones cada átomo es
un grupo y el par de electrones cuenta
como otro grupo de electrones
prácticamente estos son los dos pasos
para determinar la geometría molecular
primero escribir la estructura de lewis
del compuesto y segundo identificar los
grupos de electrones o sea contar
cuántos átomos y cuántos padres de
electrones libres hay unidos al átomo
central
porque según esta teoría los grupos de
electrones buscan estar lo más alejado
posibles entre ellos precisamente porque
son zonas donde hay muchos electrones
que generan repulsión entre ellos por lo
tanto la geometría molecular que adopta
una molécula es aquella donde la
repulsión sea mínima es decir la
molécula se va a acomodar de forma en
que los grupos de electrones estén lo
más alejados posibles recuerda que las
moléculas siempre buscan ser estables
estar tranquilas y si existiera mucha
fuerza de repulsión entre esos enlaces
eso le quitaría estabilidad ahora sí con
esto en mente veamos las diferentes
geometrías que existen
[Música]
[Aplausos]
empecemos con el ejemplo del cloruro de
berilio tenemos la fórmula con la que
podemos hacer su estructura de lewis y
quedaría así y con la estructura de
lewis podemos imaginar a los cloro como
simples grupos de electrones entonces de
acuerdo a la teoría de la repulsión van
a estar lo más alejados posibles entre
ellos porque si se movieran hasta en lo
más mínimo se generaría repulsión que
afectaría a su estabilidad por lo tanto
en este caso se forma un ángulo de 180
grados siempre se formará el mayor
ángulo posible que mantenga los grupos
de electrones alejados y en estas
moléculas que forman un ángulo de 180
tienen una geometría lineal tal cual
estos moléculas parecen una línea o un
cubo recto como lo quieras ver otro
ejemplo sería el dióxido de carbono la
única diferencia aquí es que son enlaces
dobles con el átomo central pero no hay
diferencia recuerda que cada átomo
cuenta cómo un grupo de electrones
entonces también veríamos el ángulo de
180 grados
y es igual con cualquier compuesto que
tenga dos grupos de electrones formarán
un ángulo de 180 y por lo tanto tienen
una geometría lineal ahora veamos el
caso del tri fluoruro de boro tenemos su
fórmula química y su estructura de lewis
con la que nos podemos dar cuenta de que
tiene tres grupos de electrones si
dibujamos los átomos así tal cual como
la estructura de lewis podemos notar que
los flores están muy cerca entre ellos
lo que produciría la repulsión y pues
para calmar esa repulsión mejor los
alejamos lo más posible resultando en un
ángulo de 120 grados dando la geometría
trigo nada
se le conoce como tribunal plana porque
tal cual parece un triángulo con su
ángulo de 120 grados y porque en efecto
es plana si lo pongo de frente vez los
tres enlaces pero si lo pongo un poco de
lado se ve tal cual como una línea
ahora imagina al metano ch4 uno pensaría
pues también se ve sencillo solo pongo
los cuatro enlaces lo más alejado
posibles y claramente se ve un ángulo de
90 grados pero no eso sería un error
porque mira si ponemos así los enlaces
si parecería que están lo más alejados
posibles entre ellos pero en realidad
estamos desperdiciando todos espacios en
frente y también lo de atrás aquí si ya
tenemos que pensar en las moléculas en
3-d entonces qué tal si mejor
aprovechamos este espacio y pasamos un
hidrógeno hacia delante para alejar más
los enlaces entre ellos y podríamos
cambiar el otro y también pasarlo un
poco hacia atrás y así podemos jugar de
varias maneras hasta encontrar el mayor
ángulo que separe a los enlaces que
vendría siendo un ángulo de ciento 9.5
grados y eso resultaría en la estructura
tetraedro ya que este es una geometría
importantísima en la química orgánica y
comúnmente se representa así con los
enlaces con diferentes símbolos para
representar que hay en las hacia
enfrente y otros hacia atrás por ejemplo
los hidrógenos que están unidos con una
línea sólida vendrían siendo estos y eso
quiere decir que están en el mismo plano
o sea que si tú los ves de frente están
sobre una misma línea eso es el mismo
plano ahora lo regreso al original y en
cambio los otros tienen diferentes
líneas para especificar que están uno
enfrente y uno hacia atrás por ejemplo
el que tiene la línea como de una punta
de flecha vendría siendo este verde está
un poco hacia adelante digamos que
apuntando hacia ti hacia la cámara y el
otro que tiene una línea punteada
vendría siendo este un poco este rosa
que está un poco hacia atrás digamos que
más cerca de mí que si te cuesta
imaginar un poco a las moléculas así es
igual que cuando uno es cuatro globos
como cada quien ocupa su espacio pues
cada quien se separa hacia una dirección
para formar la estructura tétrica
ya sé que suena y se ve complicado pero
después te acostumbrarás a estas
representaciones por ahora con keteke es
que la estructura de tetra hídrica son
cuatro enlaces que están separados por
ángulos de 109 grados y que están en
direcciones totalmente distintas ya
veremos por qué es tan importante en el
siguiente vídeo por mientras vamos con
el siguiente el dióxido de azufre si lo
comparas con el dióxido de carbono se
parecen mucho pero el azufre tiene un
par de electrones libres que cambian
todo recuerda que los electrones están
en sus orbitales moviéndose como locos y
ocupando espacio bueno ese espacio que
ocupan prácticamente empuja los oxígenos
forzándolos a formar un ángulo de enlace
de 120 resultando en la geometría
angular porque aunque afecte que esté
ahí el par de electrones en si no los
vemos si pudiéramos hacer las moléculas
grandes nada más veríamos esto un ángulo
por eso es la geometría angular aunque
si has estado atento hasta aquí tal vez
notas de que ya vimos una molécula con
un ángulo de 120 el tri fluoruro de boro
y tenía una geometría tribunal plana y
uno se pone a pensar cómo es posible que
tengan una geometría molecular diferente
pero mismo ángulo de enlace eso ocurre
porque estas dos moléculas tienen algo
en común ambas tienen tres grupos de
electrones por eso tienen el mismo
ángulo de enlace ambas están manteniendo
tres grupos de electrones lo más alejado
que pueden incluso esto algunos libros
le llaman geometría electrónica la que
depende puramente de los grupos de
electrones y define el ángulo de enlace
mientras la geometría molecular depende
puramente de los enlaces tres enlaces
tribunal plana dos enlaces gm triangular
por ahora nos va a importar más la
geometría molecular para dejarlo más
sencilla ahora veamos otros casos donde
afectan los electrones libres uno
clásico es el muñeco que al hacer su
estructura de lewis se notan los
electrones libres del nitrógeno y
similar al ejemplo pasado van a empujar
los enlaces lo que resulta en una tipo
pirámide y justamente así se llama esta
geometría tribunal piramidal porque tal
cual tiene la forma de una pirámide de
tres lados y en este caso el ángulo es
de aproximadamente de 109
la molécula de agua es otro ejemplo con
ángulo de enlace de ciento 9.5 grados
pero como podrás adivinar aquí la
geometría es diferente la geometría del
agua es de tipo angular porque aquí
solamente vemos dos enlaces y de nuevo
habrás notado que en total vimos tres
moléculas que tienen el mismo ángulo un
ángulo de 109 e igual que el caso pasado
tienen el mismo ángulo porque todas
tienen la misma geometría electrónica es
decir todos tienen cuatro grupos de
electrones que al alejarse les da ese
ángulo pero ya cada caso es único porque
tiene diferente geometría molecular
prácticamente la diferencia sería así
este sería el metano con su estructura
de tetra hídrica para cambiar el
amoníaco simplemente le quitamos un
hidrógeno donde iría el par de
electrones y nos queda la geometría de
tribunal era mi dal pero si ves los
enlaces no se movieron entonces el
ángulo se mantiene y en cambio para
hacer el agua sería igual le quitamos
anterior hidrógeno y ya nos queda la
geometría angular
igual el ángulo se mantiene y claro que
existen más tipos de geometrías pero
estas son las básicas para la mayoría de
los compuestos además con los conceptos
que aprendimos hoy seguro entenderás y
podrás determinar otras geometrías
usando tablas que aparecen en los libros
similares a esta por ejemplo imagina que
tuvieras que determinar la geometría
molecular y el ángulo de enlace del de
cloruro de azufre primero habría que
hacer la estructura de lewis
después necesitamos determinar cuántos
grupos de electrones tienen para
identificar el ángulo de enlace si
quieres puedes dibujar la molécula con
esferas y barras para visualizar mejor
que son cuatro grupos y sabiendo eso
podemos deducir que el ángulo es de 109
grados aproximadamente y finalmente
puedes hacer la comparación con otros
compuestos que tengan cuatro grupos de
electrones que ya vimos y pensar a cuál
se parece y claramente el de cloruro de
azufre se parece al agua tiene geometría
molecular angular así de sencillo puedes
determinar la geometría de cualquier
compuesto
muchas gracias ojalá todo haya quedado
muy claro e incluso utilizando la
tecnología de última generación pero ya
con esto estamos listos para el
siguiente vídeo donde veremos la
importancia de la geometría molecular
ahí nos vemos se cuidan
si quieres ayuda para repasar temas de
química para algún examen especialmente
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