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Anual Uni Semana 12 - Química - Camila Darien

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P R O G R A M A A C A D É M I C O V I R T U A L
Ciclo: ANUAL VIRTUAL UNI
Semana: 12
Docente: Jhon Silva Susanibar
QUÍMICA
HIBRIDACIÓN Y 
GEOMETRÍA 
MOLECULAR
C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A
C U R S O D E Q U Í M I C A
OBJETIVOS:
1. Analizar la influencia de los enlaces químicos, en particular el
enlace covalente, en la justificación de las propiedades físicas y
químicas de las sustancias.
2. Realizar las estructuras moleculares más estables teniendo presente
el modelo de RPECV y resonancia.
HIBRIDIZACIÓN
C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A
TEORÍA DEL ENLACE VALENCIA
𝑝𝑠
9𝐹
1𝑠2 2𝑠2 2𝑝5
1𝐻
1𝑠1
𝐹
. .
. 
.
. .
H
✓ Cada uno de los átomos enlazados mantiene sus 
propios orbitales atómicos, pero el par de 
electrones en los orbitales traslapados es 
compartido por ambos átomos.
✓ Los enlaces covalentes se forman por el traslape 
de orbitales atómicos, cada uno de los cuales 
contiene un electrón de espín opuesto.
C U R S O D E Q U Í M I C A
… El hidrógeno y flúor tienen
un orbital semilleno cada
uno, que permite el enlace
covalente entre ellos.
Estructura de Lewis
C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A
C U R S O D E Q U Í M I C A
Recordarás que la estructura de Lewis para el BeH2 es 
𝐻 − 𝐵𝑒 − 𝐻
4𝐵𝑒:
1𝑠2 2𝑠2
… Pero el berilio en su estado basal no tiene orbitales semillenos
… Las respuesta a esto la dio Linus Pauling, en 1931, quien introdujo la 
idea de orbitales híbridos que se forman por HIBRIDIZACIÓN. 
¿Cómo es posible que forme enlaces con los átomos de hidrógeno?
C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A
HIBRIDIZACIÓN
C U R S O D E Q U Í M I C A
Procedimiento matemático que implica la combinación de orbitales atómicos puros. Que permiten
obtener orbitales de igual forma, tamaño y energía pero de diferente orientación espacial, a los que
denominaremos orbitales híbridos.
2𝑠2
2𝑝𝑥 2𝑝𝑦 2𝑝𝑧
EN
ER
G
ÍA
𝑠𝑝 𝑠𝑝
Estado Excitado
Estado Basal
Orbitales Híbridos
Se forman dos orbitales
híbridos sp con igual
contenido energético.
𝑝𝑠
+
Dos orbitales Híbridos “sp”4𝐵𝑒: 1𝑠
22𝑠2
4𝐵𝑒: 1𝑠
22𝑠1 2𝑝1
4𝐵𝑒: 1𝑠
2 2𝑠𝑝1 2𝑠𝑝1
C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A
Be
𝑠𝑝 𝑠𝑝
BeH H
H
𝑠
H
𝑠
… Combinando un orbital s con un orbital p se
generan de 2 orbitales sp.
... Con ello ya podemos explicar los enlaces del berilio en el BeH2
C U R S O D E Q U Í M I C A
… Sin embargo los orbitales híbridos "𝒔𝒑" no son los únicos. También hay otros 
orbitales híbridos como los 𝒔𝒑𝟐 y 𝒔𝒑𝟑 que son los más comunes que veremos.
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C U R S O D E Q U Í M I C A
TIPOS DE HIBRIDACIÓN
Dos orbitales Híbridos “𝑠𝑝”
Tres orbitales Híbridos “𝑠𝑝2”
𝛼
𝛼
𝛼 = 180°
𝛼 = 120°
𝑝𝑠
+
Un orbital s y un orbital p 
𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑎𝑝𝑎 𝑑𝑒 𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎
𝑠
+
𝑝𝑥
𝑝𝑦
Un orbital s y dos orbital p 
𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑎𝑝𝑎 𝑑𝑒 𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎
✓ Hibridación 𝒔𝒑
✓ Hibridación 𝒔𝒑𝟐
Trigonal
Lineal
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✓ Hibridación 𝒔𝒑𝟑
Cuatro orbitales 
Híbridos “𝑠𝑝3”
𝑠 𝑝
𝑥 𝑝
𝑦
𝑧
Un orbital s y tres orbital 𝑝 de la capa de valencia 
+
𝛼 = 109,5°
… La cantidad de
orbitales atómicos
(puros) es igual a la
cantidad de orbitales
híbridos que se
generan.
Tetraédrica
C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A
C U R S O D E Q U Í M I C A
Cantidad de enlaces sigma (𝜎) + pares no enlazantes = X 
2 →
3 →
4 →
sp
sp2
sp3
Regla practica para determinar la hibridación, del
átomo central, a partir de la estructura de Lewis.
Ejemplos: 
Cl
x x
x x
x
x Cl
xx
xx
x
x
B
Cl
x x
x
x
x
x
C NH xx
OH H
xx
xx
C OO xxxx
x x x x
𝑠𝑝3 𝑠𝑝2
𝑠𝑝 𝑠𝑝
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Cl
x x
x x
x
x Cl
xx
xx
x
x
Sn
x x
O
x x
x x
x
x O
xx
xx
x
x
N
O
x x
x
x
x
x
1-
NH H
H
H
1+
𝑠𝑝2
𝑠𝑝3
𝑠𝑝2
¿Qué hibridación tiene 
el oxígeno? 
… Más ejemplos.
Rpta.: 𝑠𝑝3
GEOMETRÍA 
MOLECULAR
C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A
C U R S O D E Q U Í M I C A
GEOMETRÍA MOLECULAR (GM)
Se refiere a la disposición tridimensional que
adoptan los átomos entorno a átomo central de
una molécula o ion poliatómico. Esto influye en sus
propiedades físicas y químicas.
C OO
𝑪𝑶𝟐
B
ClCl
Cl
𝑩𝑯𝟑
𝑪𝑯𝟒
… Para predecir la geometría
molecular se utiliza el
modelo de la repulsión de los
pares electrónicos de la capa
de valencia (RPECV).
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… para la aplicación del modelo RPECV te tiene en cuenta dos reglas generales:
I. Máxima separación entre los pares enlazantes y no enlazantes, de tal forma que la repulsión
eléctrica entre ellos sea mínima.
<
Analicemos esto para el 𝐵𝑒𝐻2
Luego, La geometría más 
estable para el 𝐵𝑒𝐻2 será 
BeH H
𝛼 = 180°
Be
H H
𝛼 < 180°
BeH H
𝛼 = 180°
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Separación entre 
pares electrónicos
BeH H
Be
H H
>
Repulsión 
eléctrica
(Lineal)
Por fines prácticos los
enlaces doble (=) y triple
(≡) se consideran como un
solo par enlazante.
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Ángulo de 
enlace
180°
120°
109,5°
Geometría molecular para moléculas o iones con átomo central sin pares electrónicos libres
Ejemplos
C NH x
xC OO
x
x
x
x
x
x x
x
Cl
x x
x x
x
x Cl
xx
xx
x
x
B
Cl
x x
x
x
x
x
O
x x
x x
x
x O
xx
xx
x
x
S
O
x
x
x
x
N
H H
H
H
1+
C
H H
H
H
C U R S O D E Q U Í M I C A
Adoptado del Chang, R. y Goldsby, K. (2017). Química. Duodeciama ed. Enlace químico II (pp.414). México. McGraw Hill Interamericana Editores 
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90°
120° y 90° 𝑃𝐶𝑙5
𝑆𝐹6
C U R S O D E Q U Í M I C A
𝑷
Cl
xx
xx
x
x
Cl
xx
xx
x
x
Cl
xx
x
x x
x
Cl
xx
x
x x
x
Cl
xx
xx
x
x
! investigar!
¿Qué hibridación tiene el fosforo
y azufre en el 𝑃𝐶𝑙5 y 𝑆𝐹6 ?
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𝑝𝑎𝑟 𝑠𝑜𝑙𝑖𝑡𝑎𝑟𝑖𝑜
𝑝𝑎𝑟 𝑠𝑜𝑙𝑖𝑡𝑎𝑟𝑖𝑜
>
𝑝𝑎𝑟 𝑠𝑜𝑙𝑖𝑡𝑎𝑟𝑖𝑜
𝑝𝑎𝑟 𝑒𝑛𝑙𝑎𝑧𝑎𝑛𝑡𝑒
>
𝑝𝑎𝑟 𝑒𝑛𝑙𝑎𝑧𝑎𝑛𝑡𝑒
𝑝𝑎𝑟 𝑒𝑛𝑙𝑎𝑧𝑎𝑛𝑡𝑒
II. Intensidad de la fuerza de repulsión eléctrica:
Interpretemos los ángulos de enlace en el 𝐶𝑂2, 𝑆𝑂2 𝑦 𝐻2𝑆
O
x x
x x
x
x O
xx
xx
x
x
S
180°
119° 92°H H
SC OO
x
x
x
x
x
x x
x
En ángulo de enlace
disminuye por la mayor
repulsión con los pares no
enlazantes.
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C U R S O D E Q U Í M I C A
Geometría molecular para moléculas o iones donde el átomo central presenta uno o más pares libres
Adoptado del Chang, R. y Goldsby, K. (2017). Química. Duodécima ed. Enlace químico II (pp.420). México. McGraw Hill Interamericana Editores 
E: pares electrónicos libres
Piramidal 
trigonal
C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A
C U R S O D E Q U Í M I C A
Los orbitales híbridos se
orientan espacialmente. Se
apoya también de la
RPECV
Adoptado del Chang, R. y Goldsby, K. (2017). Química. Duodecima ed. Enlace químico II (pp.436). México. McGraw Hill Interamericana Editores 
C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A
C U R S O D E Q U Í M I C A
La orientación espacial
que adoptan los
orbitales híbridos de la
se denomina geometría
electrónica (GE).
C
x x
N
x x
O
x x
Geometría Molecular (GM)
𝐶𝐻4 𝑁𝐻3 𝐻2𝑂
Geometría Electrónica (GE)
Tetraédrica Piramidal Angular
Tetraédrica Tetraédrica Tetraédrica 
TEORÍA DE LA 
RESONANCIA
C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A
RESONANCIA
Es una forma teórica de explicar la deslocalización de los electrones pi entorno a un mismo átomo de 
una molécula o ion poliatómico.
Resultados experimentales, muestran que ambos 
enlaces (O – O), del ozono, son iguales a 128pm.
Estructuras resonantes Híbrido de resonancia
✓ ninguna estructura resonantes existe por si 
sola. Es decir; no son reales. 
✓ Tampoco se puede decir que una estructura 
cambia en todo momento en la otra. 
✓ Quien existe realmente es el híbrido deresonancia.
Enlace O – O O = O
Longitud de 
enlace (pm)
148 121
↔ →
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Estructuras resonantes Híbrido de resonancia
Analicemos ahora al ion nitrato 𝑁𝑂3
1−
Si bien el enlace doble no existe
como tal, su deslocalización ayuda
a fortalecer cada enlace N – O. Lo
que a su vez genera una mayor
estabilidad en los enlaces y por
ende en la estructura.
… A mayor estructuras resonantes, 
mayor estabilidad de la estructura 
molecular.
↔↔ →
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C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A
C U R S O D E Q U Í M I C A
❑ Chang, R. y Goldsby, K. (2017). Química. Duodécima ed. Enlace químico II (pp.413 - 440). México. 
McGraw Hill Interamericana Editores 
❑ McMurry, J.E y Fay, R.C (2009). Química General. Quinta ed. Enlaces covalentes y estructura 
molecular (pp. 234 - 256). México. Pearson Educación.
❑ Brown T. L., H. Eugene L., Bursten B.E., Murphy C.J., Woodward P.M. (2014). Química, la ciencia 
central. decimosegunda ed. Geometria molecular y teorías de enlace (pp. 334 - 357). México. Pearson 
Educación.
Bibliografía
w w w . a c a d e m i a c e s a r v a l l e j o . e d u . p e

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