TEMA 6 POLIATOMICAS - parte 2

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MOLÉCULAS POLIATÓMICAS
			ETAPA 2: TIPOS DE ENLACES
UNIDAD 6
ETAPA 2: DESCRIPCIÓN DE TIPOS DE ENLACES (TEV-VD y TOM)
MOLÉCULAS POLIATÓMICAS
GENERALIDADES
1.- Para la descripción de los Tipos de Enlaces de las moléculas poliatómicas en 
 general, es suficiente la Teoría del Enlace Valencia – Valencia Dirigida por 
 Hibridación
2.- Para moléculas con enlaces  deslocalizados, para describir los tipos de 
 enlaces, además de la TEV-VD es necesario usar la TOM
ETAPA 2: DESCRIPCIÓN DE TIPOS DE ENLACES (TEV-VD) 
LA NECESIDAD DE LA HIBRIDACIÓN
MOLÉCULAS POLIATÓMICAS
Para resolver este inconveniente surge la “HIBRIDACIÓN” que consiste en mezclar “OA puros” de un átomo, para dar origen a “OA híbridos”, que se orientan en el espacio de modo de formar enlaces que coincidan con la TRPECV y con los datos experimentales
REGLAS DE LA HIBRIDACIÓN 
Los OA puros que se mezclan para formar OA híbridos son los de valencia del átomo central
2. Solo se mezclan OA puros del mismo nivel de energía
3. Se forman tantos OA híbridos como OA puros se combinan
ETAPA 2: DESCRIPCIÓN DE TIPOS DE ENLACES (TEV-VD)
MOLÉCULAS POLIATÓMICAS
REGLAS DE LA HIBRIDACIÓN 
4. Los OA híbridos formados son equivalentes y tienen la misma energía (son degenerados), 
 esta energía es intermedia entre la energía de los OA que se mezclan
5. Los OA híbridos se orientan en el espacio lo más separados posibles entre sí (de acuerdo 
 con la TRPECV y de acuerdo a la geometría que la misma predice)
6. Los OA híbridos cumplen con el Principio de Exclusión de Pauli y la Regla de Hund
7. Los OA puros que se mezclan desaparecen de la configuración electrónica del átomo, 
 siendo reemplazados por los OA híbridos
8. Los OA híbridos forman siempre enlaces  y contribuyen al esqueleto  
ETAPA 2: DESCRIPCIÓN DE TIPOS DE ENLACES (TEV-VD)
MOLÉCULAS POLIATÓMICAS
MODELOS DE HIBRIDACIÓN
1.- Hibridación sp: combinación de un OA s con un OA p de A, para dar origen a dos OA híbridos sp equivalentes 
 (50 % de carácter s y 50 % de carácter p), degenerados, separados 180° entre sí
ETAPA 2: DESCRIPCIÓN DE TIPOS DE ENLACES (TEV-VD)
MOLÉCULAS POLIATÓMICAS
MODELOS DE HIBRIDACIÓN
2.- Hibridación sp2: combinación de un OA s con dos OA p de A para dar tres OA híbridos sp2 equivalentes 
 (33,33 % de carácter s y 66.66 % de carácter p), degenerados, dirigidos hacia los vértices 
 de un triángulo, separados 120° entre sí
ETAPA 2: DESCRIPCIÓN DE TIPOS DE ENLACES (TEV-VD)
MOLÉCULAS POLIATÓMICAS
MODELOS DE HIBRIDACIÓN
3.- Hibridación sp3: combinación de un OA s con tres OA p de A para dar cuatro OA híbridos sp3 equivalentes 
 (25 % de carácter s y 75 % de carácter p), degenerados, dirigidos hacia los vértices de un 
 tetraedro, separados 109,5° entre sí
ETAPA 2: DESCRIPCIÓN DE TIPOS DE ENLACES (TEV-VD)
MOLÉCULAS POLIATÓMICAS
MODELOS DE HIBRIDACIÓN
4.- Hibridación sp3d: combinación de un OA s con tres OA p y un OA d (dZ2) de A para dar cinco OA híbridos sp3d 
 dirigidos hacia los vértices de una BBT , tres ecuatoriales equivalentes y degenerados separados
 por ángulos de 120° entre sí y dos axiales equivalentes y degenerados, separados 180° entre sí
 Los ecuatoriales están separados de los axiales por ángulos de 90° 
Los OA híbridos sp3d axiales
Presentan mayor porcentaje
del OA puro dz2 que los sp3d
ecuatorial y tienen diferentes 
energías
ETAPA 2: DESCRIPCIÓN DE TIPOS DE ENLACES (TEV-VD)
MOLÉCULAS POLIATÓMICAS
MODELOS DE HIBRIDACIÓN
5.- Hibridación sp3d2: combinación de un OA s con tres OA p y dos OA d (dZ2 y dx2y2), de A para dar seis 
 OA híbridos sp3d2 equivalentes, degenerados, dirigidos hacia los vértices de un octaedro,
 separados por ángulos de 90° entre sí
ETAPA 2: DESCRIPCIÓN DE TIPOS DE ENLACES (TEV-VD)
MOLÉCULAS POLIATÓMICAS
	 Geometría
 (TRPECV)	 m+n
(TRPECV)	 Nº de OA puros
combinados 	Tipos de OA
híbridos formados	Nº de OA híbridos formados
	 
 Lineal
 
 Triangular
 
 Tetraédrica
 
 Bipirámide de
 Base Triangular
 
 Octaédrica
 	 
2
 
3
 
4
 
5
 
 
6 	 
2
 
3
 
4
 
5
 
 
6
 	 
sp
 
sp2
 
sp3
 
sp3d
 
 
 sp3d2
 	 
2
 
3
 
4
 
5
 
 
6
CORRELACIÓN ENTRE LA GEOMETRÍA MOLECULAR Y LA HIBRIDACIÓN
1.- cloruro de berilio: BeCl2
MOLÉCULAS POLIATÓMICAS – ESTUDIO TEÓRICO 
	
	La molécula de BeCl2 tiene dos enlaces σ equivalentes Be-Cl, separados por un ángulo de 180° 
V = 2
L = 2
Geometría: Lineal 
Forma: Lineal 
configuración electrónica Be: [He]2 2s2 2px0
promoción de un electrón → Be*: [He]2 2s1 2px1 
por hibridación BeH : [He]2 (sp)1 (sp)1
configuración electrónica Cl: [Ne]10 3s2 3px2 3py2 3pz1 		
σ
σ
Los 2 enlaces σ Be-Cl son del tipo sp–p
ETAPA 2: DESCRIPCIÓN DE TIPOS DE ENLACES (TEV-VD): Geometría Lineal Hibridación sp de Be 
2.- trifluoruro de boro: BF3
V = 3
L = 3
ETAPA 1: TRPECV-ESTUDIO DE LA GEOMETRIA, DE LA FORMA MOLECULAR Y DE LOS PARAMETROS GEOMETRICOS 
MOLÉCULAS POLIATÓMICAS – ESTUDIO TEÓRICO 
Geometría: Triangular 
Forma: Triangular 
σ
σ
σ
 La molécula tiene 3 enlaces σ equivalentes B-F, separados por ángulos de 120° 
configuración electrónica B: [He]2 2s2 2px1 2py0 
promoción de un electrón → B*: [He]22s1 2px1 2py1 
por hibridación BH : [He]2 (sp2)1(sp2)1(sp2)1 
configuración electrónica F: [He]2 2s22px22py2 2pz1
		
Los 3 enlaces σ B-F son del tipo sp2–p
 
ETAPA 2: DESCRIPCIÓN DE TIPOS DE ENLACES (TEV-VD): Geometría Triangular Hibridación sp2 de B 
ETAPA 1: TRPECV-ESTUDIO DE LA GEOMETRIA, DE LA FORMA MOLECULAR Y DE LOS PARAMETROS GEOMETRICOS:
3.- metano: CH4
	La molécula de CH4 tiene 4 enlaces σ equivalentes C-H, separados por ángulos de 109,5°
V = 4
L = 4
Geometría: Tetraédrica 
Forma: Tetraédrica 
σ
σ
σ
σ
MOLÉCULAS POLIATÓMICAS – ESTUDIO TEÓRICO 
configuración electrónica C: [He]2 2s2 2px1 2py1 2pz0 
promoción de un electrón → C*: [He]2 2s1 2px1 2py1 2pz1 
 por hibridación CH : [He]2 (sp3)1 (sp3)1 (sp3)1 (sp3)1 
configuración electrónica H: 1s1
		
Los 4 enlaces σ C-H son del tipo sp3-s
 
ETAPA 2: DESCRIPCIÓN DE TIPOS DE ENLACES (TEV-VD): Geometría Tetraédrica Hibridación sp3 de C
ETAPA 1: TRPECV-ESTUDIO DE LA GEOMETRIA, DE LA FORMA MOLECULAR Y DE LOS PARAMETROS GEOMETRICOS:
3.- amoníaco: NH3
	La molécula de NH3 tiene 3 enlaces σ equivalentes N-H, separados por ángulos de 107,3°
V = 5
L = 3
MOLÉCULAS POLIATÓMICAS – ESTUDIO TEÓRICO 
configuración electrónica N: [He]2 2s2 2px1 2py1 2pz1 
por hibridación NH : [He]2 (sp3)2 (sp3)1 (sp3)1 (sp3)1 
configuración electrónica H: 1s1
		
Los 3 enlaces σ N-H son del tipo sp3-s 
ETAPA 2: DESCRIPCIÓN DE TIPOS DE ENLACES (TEV-VD): Geometría Tetraédrica Hibridación sp3 de C
Geometría: Tetraédrica 
Forma: Pirámide de 
 Base Triangular 
m = 3 (tres pares de electrones enlazados)
n = 1 (un par de electrones aislados)
σ
σ
σ
4.- pentacloruro de fósforo: PCl5
La molécula de PCl5 tiene 3 enlaces σ ecuatoriales (e) 
equivalentes P-Cl, separados por ángulos de 120° entre sí
y 2 enlaces σ axiales (a) equivalentes P-Cl, separados 180° entre sí y a 90° del plano ecuatorial
V = 5
L = 5
Geometría: BBT 
Forma: BBT 
σ
σ
σ
σ
σ
ETAPA 1: TRPECV-ESTUDIO DE LA GEOMETRIA, DE LA FORMA MOLECULAR Y DE LOS PARAMETROS GEOMETRICOS
MOLÉCULAS POLIATÓMICAS – ESTUDIO TEÓRICO 
configuración electrónica P: [Ne]10 3s2 3px1 3py1 3pz1 3(dz2)0 
promoción de un electrón → P*: [Ne]10 3s1 3px1 3py1 3pz1 3(dz2)1 
 por hibridación PH : [Ne]10 (sp3d)1 (sp3d)1 (sp3d)1 (sp3d)1 (sp3d)1configuración electrónica Cl: [Ne]10 3s2 3px2 3py2 3pz1 
		
 
Los 3 enlaces σ ecuatoriales P-Cl son del tipo sp3d-p
Los 2 enlaces σ axiales P-Cl son del tipo sp3d-p
ETAPA 2: DESCRIPCIÓN DE TIPOS DE ENLACES (TEV-VD): Geometría BBT Hibridación sp3d de P
5.- hexafluoruro de azufre: SF6
La molécula tiene 6 enlaces σ equivalentes S-F,
 separados entre sí por ángulos de 90° 
V = 6
L = 6
Geometría: Octaédrica 
Forma: Octaédrica 
σ
σ
σ
σ
σ
σ
MOLÉCULAS POLIATÓMICAS – ESTUDIO TEÓRICO 
ETAPA 1: TRPECV-ESTUDIO DE LA GEOMETRIA, DE LA FORMA MOLECULAR Y DE LOS PARAMETROS GEOMETRICOS
ETAPA 2: DESCRIPCIÓN DE TIPOS DE ENLACES (TEV-VD): Geometría Octaédrica Hibridación sp3d2 de S
 
configuración electrónica S: [Ne]10 3s2 3px2 3py1 3pz1 3(dz2)0 3(dx2y2)0
promoción de 2 electrones → S*: [Ne]10 3s1 3px1 3py1 3pz1 3(dz2)1 3(dx2y2)1
 por hibridación SH : [Ne]10 (sp3d2)1 (sp3d2)1 (sp3d2)1 (sp3d2)1 (sp3d2)1 (sp3d2)1
configuración electrónica F: [He]2 2s2 2px2 2py2 2pz1 
		
 
Los 6 enlaces σ S–F son del tipo σsp3d2 - p 
ENLACES MULTIPLES
MOLECULAS POLIATOMICAS 
HIBRIDACION SP3
HIBRIDACION SP2
HIBRIDACION SP
ENLACES DESLOCALIZADOS
MOLECULAS POLIATOMICAS 
- Las moléculas poliatómicas con enlaces π localizados, se representan por una "única estructura de Lewis“
- Las moléculas poliatómicas con enlaces π deslocalizados admiten “más de una estructura de Lewis” 
 En estos casos para describir los Tipos de Enlaces es necesario aplicar la TEV-VD más la TOM
 Por ejemplo, para la molécula de dióxido de azufre: SO2
 
 Se pueden plantear al menos 2 estructuras de Lewis: 
S-O simple = 1.54 Å
S=O doble = 1.40 Å
S-O experimental = 1.43 Å
 
ESTUDIO TEÓRICO DE MOLECULAS POLIATOMICAS CON ENLACES  DESLOCALIZADOS (TEV-VD y TOM) 
Estructura I
Estructura II
ETAPA 2 – DESCRIPCIÓN DE LOS TIPOS DE ENLACES: Se deben determinar las Estructuras Contribuyentes: al Híbrido de Resonancia (HR) según la TEV-VD
 y a la Estructura  Deslocalizada (E D) según la TOM.
ETAPA 1 – TRPECV: m=2 y n=1, por lo tanto m+n=3 GEOMETRÍA TRIANGULAR y FORMA EN “V”
Molécula de dióxido de azufre: SO2 (según Pauling)
ESTUDIO TEÓRICO DE MOLECULAS POLIATOMICAS CON ENLACES  DESLOCALIZADOS (TEV-VD y TOM) 
		
Diagrama de energía de Estructuras Resonantes contribuyentes al HR
Híbrido de Resonancia
 Energía de Resonancia
(ER)
Teoría del Orbital Molecular (TOM)
SO2
	- la estructura sigma no se modifica
	- se solapan los orbitales atómicos pz
 pz de S
 pz de O1
 pz de O2
3 Orbitales Moleculares p
Deslocalizados policéntricos
SE FORMA UNA NUBE P DESLOCALIZADA, LOS ELECTRONES NO PERTENECEN A UN ENLACE EN PARTICULAR SINO QUE ESTÁN MÓVILES
 EL ENLACE NO ES NI SIMPLE NI DOBLE, TIENE UNA LONGITUD INTERMEDIA
6.46
Mantiene la estructura  según la TEV-VD y propone la combinación de los 3 OA p puros (3pz de azufre 
y los 2pz de los átomos de oxígeno), para formar un enlace  deslocalizado tricéntrico, extendido a 
toda la molécula, donde se mueven los cuatro electrones de estos orbitales (electrones deslocalizados) 
ESTUDIO TEÓRICO DE MOLECULAS POLIATOMICAS CON ENLACES  DESLOCALIZADOS (TEV-VD y TOM) 
configuración electrónica de S: [Ne]10 3s2 3px2 3py1 3pz1
configuración electrónica de SH: [Ne]10 (sp2)2 (sp2)2 (sp2)1 3pz1
configuración electrónica de O1: [He]2 2s2 2px2 2py1 2pz1
configuración electrónica de O1H: [He]2 (sp2)2 (sp2)2 (sp2)1 2pz1
configuración electrónica de O2: [He]2 2s2 2px2 2py1 2pz1
configuración electrónica de O2H: [He]2 (sp2)2 (sp2)2 (sp2)1 2pz1
Molécula de dióxido de azufre: SO2
Molécula de dióxido de azufre: SO2
ESTUDIO TEÓRICO DE MOLECULAS POLIATOMICAS CON ENLACES  DESLOCALIZADOS (TEV-VD y TOM) 
		
Diagrama de energía de Estructuras Contribuyentes a la Estructura Deslocalizada 
Estructura Deslocalizada
 Energía de Deslocalización
(ED)
s
p
dosOAhíbridossp
representaciónsimplificadade
dosOAhíbridosspenunátomo
 
180°
s
p
representación simplificada de tres 
OA híbridos(sp
2
) de un átomo
120°
tresOA híbridos (sp
2
)
s
p
representaciónsimplificadadecuatro
OAhíbridos(sp
3
)deunátomo
109,5°
cuatroOAhíbridos(sp
3
)
 
s
p
representación simplificada de cinco 
OA híbridos(sp
3
d) deun átomo
cinco OA híbridos (sp
3
d)
d
z
2
 
90°
120°
 
s
p
representaciónsimplificadadeseis
OAhíbridos(sp
3
d
2
)deunátomo
seisOAhíbridos(sp
3
d
2
)
d
z
2
d
x
2
y
2
90°
90°
 
2
2
2
2
2
L
 
 
V
n
m
=
+
=
+
=
+
180°
BeBeClClClCl
geometríayformalineal
Cl
ClBe
3p
z
3p
z
dosOA
híbridossp
3
2
3
3
2
L
 
 
V
n
m
=
+
=
+
=
+
 
120°
B
L
 
F
FF
B
L
F
FF
geometríayformatriangular
F
2p
z
tresOAhíbridossp
2
F
F
B
2p
z
2p
z
p
sp
2
σ
-
4
2
4
4
2
L
 
 
V
n
m
=
+
=
+
=
+
geometríayformatetraédrica
109,5°
H
H
C
H
H
H
H
C
H
H
 
cuatroOAhíbridossp
3
1s
1s
1s
1s
H
H
H
H
C
4
2
3
5
2
L
 
 
V
n
m
=
+
=
+
=
+
>109,5°
<109,5°
107,3°
geometríatetraédricaformapirámidedebasetriangular
N
H
H
N
H
H
 
H
H
 
tresOA
híbridossp
3
OAhíbridosp
3
noequivalente
condiferentecomposición
quelostresrestantes
1s
1s
1s
H
H
H
N
5
2
5
5
2
L
 
 
V
n
m
=
+
=
+
=
+
a
a
e
e
e
geometríayformabipirámidedebasetriangular
 
90°
P
120°
 
 
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
P
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
 
3p
z
3p
z
3p
z
3p
z
3p
z
tresOAhíbridossp
3
decuatoriales
ydosOAhíbridossp
3
daxiales
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
P
6
2
6
6
2
L
 
 
V
n
m
=
+
=
+
=
+
 
90°
S
90°
 
 
F
F
F
F
F
F
S
F
F
F
F
F
F
geometríayformaoctaédrica
 
F
F
F
F
F
S
seisOAhíbridossp
3
d
2
2p
z
2p
z
2p
z
2p
z
2p
z
F
2p
z
O
O
S



O
OS
O
O
S



O
O
S
E
 
energía de resonancia
híbrido de resonancia
O
OS
O
OS
 
 
nube
S
O
O


OS
O



 
OS
O


