Definición de dominio de electrones y teoría de VSEPR

En química, el dominio de electrones se refiere al número de pares solitarios o ubicaciones de enlaces alrededor de un átomo particular en una molécula. Los dominios de electrones también pueden llamarse grupos de electrones. La ubicación de los bonos es independiente de si el enlace es simple, doble o triple..

Conclusiones clave: dominio de electrones

• El dominio de electrones de un átomo es el número de pares solitarios o ubicaciones de enlaces químicos que lo rodean. Representa el número de ubicaciones que se espera que contengan electrones..
• Al conocer el dominio de electrones de cada átomo en una molécula, puede predecir su geometría. Esto se debe a que los electrones se distribuyen alrededor de un átomo para minimizar la repulsión entre ellos..
• La repulsión electrónica no es el único factor que afecta la geometría molecular. Los electrones son atraídos por núcleos cargados positivamente. Los núcleos, a su vez, se repelen entre sí..

Teoría de repulsión del par de electrones de valencia

Imagina atar dos globos juntos en los extremos. Los globos se repelen automáticamente entre sí. Agregue un tercer globo, y sucede lo mismo para que los extremos atados formen un triángulo equilátero. Agregue un cuarto globo y los extremos atados se reorientan en forma tetraédrica.

El mismo fenómeno ocurre con los electrones. Los electrones se repelen entre sí, por lo que cuando se colocan uno cerca del otro, se organizan automáticamente en una forma que minimiza las repulsiones entre ellos. Este fenómeno se describe como VSEPR, o Valence Shell Electron Pair Repulsión.

El dominio de electrones se usa en la teoría VSEPR para determinar la geometría molecular de una molécula. La convención es indicar el número de pares de electrones de enlace por la letra mayúscula X, el número de pares de electrones solitarios por la letra mayúscula E, y la letra mayúscula A para el átomo central de la molécula (AX_nortemi_metro) Al predecir la geometría molecular, tenga en cuenta que los electrones generalmente intentan maximizar la distancia entre sí, pero están influenciados por otras fuerzas, como la proximidad y el tamaño de un núcleo con carga positiva..

Por ejemplo,CO₂ tiene dos dominios de electrones alrededor del átomo de carbono central. Cada doble enlace cuenta como un dominio de electrones.

Relacionando dominios de electrones a la forma molecular

El número de dominios de electrones indica el número de lugares que puede esperar encontrar electrones alrededor de un átomo central. Esto, a su vez, se relaciona con la geometría esperada de una molécula. Cuando la disposición del dominio electrónico se usa para describir alrededor del átomo central de una molécula, se le puede llamar geometría del dominio electrónico de la molécula. La disposición de los átomos en el espacio es la geometría molecular..

Los ejemplos de moléculas, su geometría de dominio de electrones y geometría molecular incluyen:

• HACHA₂ - La estructura del dominio de dos electrones produce una molécula lineal con grupos de electrones separados 180 grados. Un ejemplo de una molécula con esta geometría es CH₂= C = CH₂, que tiene dos H₂Los enlaces C-C forman un ángulo de 180 grados. Dióxido de carbono (CO₂) es otra molécula lineal, que consta de dos enlaces O-C que están separados 180 grados.
• HACHA₂E y AX₂mi₂ - Si hay dos dominios de electrones y uno o dos pares de electrones solitarios, la molécula puede tener una geometría doblada. Los pares de electrones solitarios contribuyen en gran medida a la forma de una molécula. Si hay un par solitario, el resultado es una forma plana trigonal, mientras que dos pares solitarios producen una forma tetraédrica.
• HACHA₃ - El sistema de tres dominios de electrones describe una geometría plana trigonal de una molécula donde cuatro átomos están dispuestos para formar triángulos entre sí. Los ángulos suman 360 grados. Un ejemplo de una molécula con esta configuración es el trifluoruro de boro (BF₃), que tiene tres enlaces F-B, cada uno formando ángulos de 120 grados.

Uso de dominios de electrones para encontrar geometría molecular

Para predecir la geometría molecular utilizando el modelo VSEPR:

1. Dibuje la estructura de Lewis del ion o molécula.
2. Organice los dominios de electrones alrededor del átomo central para minimizar la repulsión..
3. Cuenta el número total de dominios de electrones.
4. Use la disposición angular de los enlaces químicos entre los átomos para determinar la geometría molecular. Tenga en cuenta que los enlaces múltiples (es decir, enlaces dobles, enlaces triples) cuentan como un dominio de electrones. En otras palabras, un doble enlace es un dominio, no dos.

Fuentes

Jolly, William L. "Química inorgánica moderna". McGraw-Hill College, 1 de junio de 1984.

Petrucci, Ralph H. "Química general: principios y aplicaciones modernas". F. Geoffrey Herring, Jeffry D. Madura, et al., 11a Edición, Pearson, 29 de febrero de 2016.