Definición de geometría molecular en química

Definición de geometría molecular en química

En qu√≠mica, la geometr√≠a molecular describe la forma tridimensional de una mol√©cula y la posici√≥n relativa de los n√ļcleos at√≥micos de una mol√©cula. Comprender la geometr√≠a molecular de una mol√©cula es importante porque la relaci√≥n espacial entre los √°tomos determina su reactividad, color, actividad biol√≥gica, estado de la materia, polaridad y otras propiedades.

conclusiones clave: geometría molecular

  • La geometr√≠a molecular es la disposici√≥n tridimensional de los √°tomos y enlaces qu√≠micos en una mol√©cula.
  • La forma de una mol√©cula afecta sus propiedades qu√≠micas y f√≠sicas, incluyendo su color, reactividad y actividad biol√≥gica.
  • los √°ngulos de enlace entre enlaces adyacentes pueden usarse para describir la forma general de una mol√©cula.

formas moleculares

La geometría molecular puede describirse de acuerdo con los ángulos de enlace formados entre dos enlaces adyacentes. Las formas comunes de moléculas simples incluyen:

lineal : las mol√©culas lineales tienen la forma de una l√≠nea recta. Los √°ngulos de enlace en la mol√©cula son 180 ¬į. Di√≥xido de carbono (CO 2 ) y el √≥xido n√≠trico (NO) son lineales.

angular : las mol√©culas angulares, dobladas o en forma de V contienen √°ngulos de enlace inferiores a 180 ¬į. Un buen ejemplo es el agua (H 2 O).

plano trigonal : las mol√©culas planas trigonales forman una forma aproximadamente triangular en un plano. Los √°ngulos de enlace son 120 ¬į. Un ejemplo es el trifluoruro de boro (bf 3 ).

tetra√©drica : una forma tetra√©drica es una forma s√≥lida de cuatro caras. Esta forma ocurre cuando un √°tomo central tiene cuatro enlaces. Los √°ngulos de enlace son 109.47 ¬į. Un ejemplo de una mol√©cula con forma tetra√©drica es el metano (cap 4 ).

octa√©drica : una forma octa√©drica tiene ocho caras y √°ngulos de enlace de 90 ¬į. Un ejemplo de mol√©cula octa√©drica es el hexafluoruro de azufre (sf 6 ).

piramidal trigonal : esta forma de molécula se asemeja a una pirámide con una base triangular. Mientras que las formas lineales y trigonales son planas, la forma piramidal trigonal es tridimensional. Un ejemplo de molécula es el amoníaco (nh 3 ).

métodos de representar geometría molecular

Por lo general, no es práctico formar modelos tridimensionales de moléculas, especialmente si son grandes y complejas. La mayoría de las veces, la geometría de las moléculas se representa en dos dimensiones, como en un dibujo en una hoja de papel o en un modelo giratorio en la pantalla de una computadora.

Algunas representaciones comunes incluyen:

modelo de l√≠nea o barra : en este tipo de modelo, solo se representan barras o l√≠neas para representar enlaces qu√≠micos . Los colores de los extremos de los palos indican la identidad de los √°tomos , pero no se muestran los n√ļcleos at√≥micos individuales.

modelo de bola y palo : este es un tipo com√ļn de modelo en el que los √°tomos se muestran como bolas o esferas y los enlaces qu√≠micos son palos o l√≠neas que conectan los √°tomos. A menudo, los √°tomos se colorean para indicar su identidad.

diagrama de densidad electrónica : aquí, ni los átomos ni los enlaces se indican directamente. La trama es un mapa de la probabilidad de encontrar un electrón . Este tipo de representación describe la forma de una molécula.

Caricatura : los dibujos animados se utilizan para mol√©culas grandes y complejas que pueden tener m√ļltiples subunidades , como las prote√≠nas. Estos dibujos muestran la ubicaci√≥n de h√©lices alfa, hojas beta y bucles. √°tomos individuales y enlaces qu√≠micos no est√°n indicados. La columna vertebral de la mol√©cula se representa como una cinta.

isómeros

dos mol√©culas pueden tener la misma f√≥rmula qu√≠mica, pero muestran geometr√≠as diferentes. Estas mol√©culas son is√≥meros . Los is√≥meros pueden compartir propiedades comunes, pero es com√ļn que tengan diferentes puntos de fusi√≥n y ebullici√≥n, diferentes actividades biol√≥gicas e incluso diferentes colores u olores.

¬ŅC√≥mo se determina la geometr√≠a molecular?

La forma tridimensional de una molécula puede predecirse en función de los tipos de enlaces químicos que forma con los átomos vecinos. Las predicciones se basan en gran medida en las diferencias de electronegatividad entre los átomos y sus estados de oxidación .

La verificaci√≥n emp√≠rica de las predicciones proviene de la difracci√≥n y la espectroscopia. La cristalograf√≠a de rayos X, la difracci√≥n de electrones y la difracci√≥n de neutrones se pueden usar para evaluar la densidad de electrones dentro de una mol√©cula y las distancias entre los n√ļcleos at√≥micos. La espectroscop√≠a raman, ir y microondas ofrece datos sobre la absorbancia vibratoria y rotacional de los enlaces qu√≠micos.

La geometr√≠a molecular de una mol√©cula puede cambiar dependiendo de su fase de la materia porque esto afecta la relaci√≥n entre los √°tomos en las mol√©culas y su relaci√≥n con otras mol√©culas. De manera similar, la geometr√≠a molecular de una mol√©cula en soluci√≥n puede ser diferente de su forma como un gas o un s√≥lido. Idealmente, la geometr√≠a molecular se eval√ļa cuando una mol√©cula est√° a baja temperatura.

fuentes

  • chremos, alejandros; Douglas, Jack f. (2015) "¬ŅCu√°ndo un pol√≠mero ramificado se convierte en una part√≠cula?". j. Quimica fis . 143: 111104. Doi: 10.1063 / 1.4931483
  • algod√≥n, f. Albert; wilkinson, geoffrey; murillo, carlos a .; Bochmann, Manfred (1999). qu√≠mica inorg√°nica avanzada (6¬™ ed.). Nueva york: wiley-interscience. Isbn 0-471-19957-5.
  • mcmurry, john e. (1992) qu√≠mica org√°nica (3¬™ ed.). Belmont: Wadsworth. Isbn 0-534-16218-5.
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