Forma molecular

Utilizamos las estructuras de Lewis junto con la teoría de repulsión de pares de electrones de la capa de valencia para predecir las estructuras de las moléculas. La idea detrás de esto es que los electrones en orbitales llenos se repelen entre sí porque tienen la misma carga (al igual que los imanes con la misma polaridad se repelen).

1. Todos los pares de electrones, tanto los pares de enlace como los pares solitarios, son importantes para determinar la forma de una molécula.
2. Los pares de enlace son más pequeños que los pares solitarios porque hay 2 núcleos con carga positiva que los atraen.
3. Los enlaces simples son más pequeños que los dobles y los dobles enlaces son más pequeños que los triples.
4. Si un átomo central (A) está rodeado por diferentes átomos (B y C) en la molécula ABxCy, los tamaños relativos de B y C pueden afectar a la estructura de la molécula.

El primer paso es construir la mejor estructura de Lewis de la molécula. Veamos algunos ejemplos: CH4, NH3, BH3

Los pares de electrones del átomo central se dispondrán de forma que se maximice su distancia a los demás. Dos pares estarán siempre separados 180 grados, en una disposición lineal. Tres pares estarán separados 120 grados en una disposición trigonal. Cuatro pares estarán dispuestos en un tetraedro, separados 109 grados. Cuando hay 5 pares de electrones, hay dos disposiciones posibles: bipiramidal trigonal (ángulos de 90 y 120 grados) y piramidal cuadrada (ángulos de 90 grados). La bipirámide trigonal es la de menor energía, pero la estructura piramidal cuadrada está bastante cerca y también es importante. Cuando hay 6 pares de electrones, ocupan los vértices de un octaedro (ángulos de 90 grados).

El metano y el amoníaco tienen ambos 4 pares de electrones, dispuestos en un tetraedro. Sólo tres de esos pares están unidos a otro átomo en el amoníaco. El borano tiene 3 pares de electrones y debe ser trigonal.

Geometría de coordinación

Tanto los pares de electrones enlazados como los no enlazados determinan la estructura, pero nombramos la geometría de las moléculas según la disposición de los átomos.

Pares de electrones	0 pares de electrones	1 par de electrones	2 pares de electrones	3 pares de electrones
2 e- pares	lineal	lineal	ninguno	ninguno
3 pares e- pares	trigonal	curvada	lineal	ninguna
4 e- pares	tetraédricos	trigonales piramidales	doblados	lineales
5 e- pares	trigonal bipiramidal	disfenoidal	en forma de T	lineal
6 e- pares	octaédrica	cuadrada piramidal	cuadrada plana	T-en forma de

Los verdaderos ángulos de enlace suelen estar distorsionados con respecto a los ángulos idealizados en las imágenes anteriores porque todos los enlaces y pares de electrones no enlazados no tienen el mismo «tamaño».

pares de electrones >triple enlace >doble enlace >enlace simple
También los átomos que se unen a un átomo central marcan la diferencia. Los átomos I son mucho más grandes que los átomos H en el CH2I2 y el ángulo H-H es más pequeño que el ideal de 109 grados mientras que el ángulo I-I es más grande.
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