Teoría de Repulsión de los Pares Electrónicos de la Capa de Valencia

Summary

En este curso interactivo, se estudia la teoría de repulsión de los pares electrónicos de la capa de valencia, que es esencial para entender la geometría molecular y las propiedades físicas y químicas de las sustancias. La teoría explica cómo los pares de electrones se repelen y cómo esta repulsión determina la forma de las moléculas, influenciando su polaridad. A través de ejemplos como el agua, el CO2 y el tetrafluoruro de selenio, se muestra cómo determinar la geometría molecular y la polaridad. Además, se aclara la diferencia entre la disposición electrónica y la geometría molecular para una comprensión más profunda.

Takeaways

• 😀 La teoría de repulsión de los pares electrónicos de la capa de valencia (REP) ayuda a entender la geometría molecular y la polaridad de las moléculas.
• 😀 Las propiedades físicas y químicas de una sustancia están íntimamente relacionadas con la geometría de sus moléculas.
• 😀 Las estructuras de Lewis son planas, pero las moléculas no lo son necesariamente, por lo que se debe considerar su geometría tridimensional.
• 😀 Las moléculas pueden ser polares o no polares, dependiendo de su momento dipolar y la distribución asimétrica de la densidad de carga.
• 😀 El ácido clorhídrico es una molécula polar debido a la diferencia de electronegatividad entre hidrógeno y cloro.
• 😀 El hidrógeno molecular (H₂) es no polar, ya que los dos átomos tienen la misma electronegatividad y no existe un dipolo.
• 😀 Para determinar si una molécula es polar, se debe estudiar su geometría molecular, ya que la estructura de Lewis por sí sola no es suficiente.
• 😀 La teoría REP establece que los pares electrónicos se repelen entre sí y se distribuyen para minimizar estas repulsiones.
• 😀 La geometría molecular toma en cuenta únicamente los átomos enlazados, no los pares electrónicos libres.
• 😀 En el caso del agua (H₂O), la molécula es polar debido a su geometría angular y la diferencia de electronegatividad entre oxígeno e hidrógeno.
• 😀 El modelo de la teoría REP tiene limitaciones y no es siempre aplicable a elementos de transición, como se muestra en el ejemplo del óxido de cromo VI, que tiene una geometría diferente a la predicha por la teoría.

Q & A

¿Qué establece la teoría de repulsión de los pares electrónicos de la capa de valencia?

La teoría de repulsión de los pares electrónicos de la capa de valencia establece que los pares de electrones, ya sean enlazantes o no enlazantes, se repelen entre sí, y se distribuyen alrededor del átomo central para minimizar estas repulsiones. Esto determina la geometría de la molécula.

¿Cuál es la diferencia entre la disposición electrónica y la geometría molecular?

La disposición electrónica toma en cuenta tanto los pares de electrones libres como los enlazantes alrededor del átomo central, mientras que la geometría molecular solo considera la distribución de los átomos enlazados, sin tener en cuenta los pares de electrones libres.

¿Por qué es importante saber si una molécula tiene un dipolo permanente?

Es importante saber si una molécula tiene un dipolo permanente porque determina si la molécula es polar o no polar, lo que afecta sus propiedades químicas y físicas, como la solubilidad y la interacción con otras moléculas.

¿Cómo afecta la electronegatividad de los átomos en una molécula a su polaridad?

La electronegatividad de los átomos en una molécula afecta su polaridad porque si los átomos tienen electronegatividades diferentes, se crea un dipolo eléctrico, resultando en una molécula polar. Si los átomos tienen la misma electronegatividad, como en el caso de la molécula de hidrógeno, la molécula será no polar.

¿Cómo se determina si una molécula es polar o no polar utilizando la teoría de repulsión de los pares electrónicos?

Para determinar la polaridad de una molécula, primero se dibuja la estructura de Lewis, luego se determina la geometría molecular. Si la geometría genera un dipolo neto debido a la disposición asimétrica de los átomos, la molécula es polar. Si los vectores de dipolo se cancelan, la molécula es no polar.

¿Qué geometría molecular tiene la molécula de agua y por qué?

La molécula de agua tiene una geometría angular debido a que tiene dos pares de electrones libres y dos átomos de hidrógeno enlazados al átomo de oxígeno. La repulsión entre los pares de electrones libres distorsiona la geometría hacia una forma angular.

¿Por qué el dióxido de carbono (CO2) tiene un momento dipolar igual a cero?

El CO2 tiene un momento dipolar igual a cero porque, aunque existe una diferencia de electronegatividad entre carbono y oxígeno, la molécula tiene una geometría lineal. Los dos vectores dipolares generados por los enlaces se anulan entre sí, resultando en una molécula no polar.

¿Cuál es la geometría molecular del tetrafluoruro de selenio (SeF4) y por qué es polar?

El tetrafluoruro de selenio (SeF4) tiene una geometría molecular de balancín debido a que tiene un par de electrones libres y cuatro átomos de flúor enlazados al átomo central de selenio. La distribución asimétrica de los átomos crea un dipolo neto, lo que hace que la molécula sea polar.

¿Es válida la teoría de repulsión de los pares electrónicos de la capa de valencia para todos los elementos de la tabla periódica?

No, la teoría de repulsión de los pares electrónicos es más válida para los elementos representativos de la tabla periódica y no siempre se aplica a los elementos de transición, como el óxido de cromo VI, donde la teoría falla en predecir la geometría correcta.

¿Cómo se calcula el momento dipolar de una molécula?

El momento dipolar se calcula a partir de la diferencia de electronegatividad entre los átomos enlazados, representando esta diferencia como un vector. Luego se realiza una suma vectorial de los momentos dipolares de cada enlace para obtener el momento dipolar total de la molécula. Si los vectores se suman y no se anulan, la molécula será polar.