Geometría Molecular

Geometría molecular

Por definición, los átomos en las moléculas suelen estar unidos unos a otros con enlaces covalentes, que pueden ser simples, dobles o triples, donde un "enlace" es un par de electrones compartidos entre átomos vecinos. Otro método de unión entre átomos se denomina enlace iónico en el que intervienen cationes y aniones, sin que se formen moléculas sino redes iónicas.

La geometría molecular o forma de las moléculas puede ser especificada en términos de longitud de enlace, ángulo de enlace y ángulo torsional. La longitud de enlace está definida como la distancia media entre los centros de dos átomos enlazados en una molécula dada. Un ángulo de enlace es el ángulo formado por tres átomos enlazados consecutivamente. Para cuatro átomos unidos consecutivamente en una cadena líneal, el ángulo torsional es el ángulo entre el plano formado por los tres primeros átomos y el plano formado por los tres últimos átomos.

La geometría molecular o estructura molecular se refiere a la disposición tridimensional de los átomos que constituyen una molécula. Determina muchas de las propiedades de las moléculas, reactividad, polaridad, fase, color, magnetismo, actividad biológica, etc. Actualmente, el principal modelo es la teoría de repulsión de pares de electrones de valencia (TRPEV), empleada internacionalmente por su gran predictibilidad.

La geometría molecular trigonal plana es un tipo de geometría molecular con un átomo en el centro y tres átomos en las esquinas de un triángulo, llamados átomos periféricos, todo ellos en el mismo plano.​ñEn una especie trigonal plana ideal, los tres ligandos son idénticos y todos los ángulos de enlace son de 120°. Estas especies pertenecen al grupo puntual D3h. Las moléculas en las que los tres ligandos no son idénticos, por ejemplo, el H2CO, se apartan de esta geometría ideal. Entre los ejemplos de moléculas con una geometría trigonal plana tenemos el trifluoruro de boro (BF3), el formaldehído (H2CO), el fosgeno (COCl2), y el trióxido de azufre (SO3). Algunos iones con geometría trigonal plana son: nitrato (NO3-), carbonato (CO32-), y guanidinio C(NH2)3+.

En química orgánica, los átomos de carbono centrales con geometría trigonal plana se dice que poseen hibridación sp2, lo cual justifica los ángulos observados de 120º.

Veamos un ejemplo. Determinemos la geometría de la molécula de formaldehido, H2CO.

Para ello dibujamos la estructura de Lewis.

Nt= 2(2e-) + 8e- + 8e-

Nt,= 4e- + 8e- + 8e-

Nt= 20e-

D= 2(1e-) + 4e- + 6e-

D= 12e-

C= 20e- - 12e-

C= 8e-

E= 4 enlaces

                   H

                     \

                      C = 0 

                     /

                   H