La teoría de la repulsión del par de electrones de la carcasa de la valencia (VSEPR) es un modelo molecular para predecir la geometría de los átomos que forman una molécula donde las fuerzas electrostáticas entre una molécula y los electrones de valencia de los ápices se minimizan alrededor de un átomo central.
La teoría también se conoce como Gillespie & amp; # x2013; teoría de Nyholm, después de los dos científicos que la desarrollaron). Según Gillespie, el Principio de Exclusión de Pauli es más importante para determinar la geometría molecular que el efecto de la repulsión electrostática.
Video destacado
Según la teoría de VSEPR, la molécula de metano (CH4) es un tetraedro porque los enlaces de hidrógeno se repelen entre sí y se distribuyen uniformemente alrededor del átomo central de carbono.
Uso de VSEPR para predecir la geometría de las moléculas
Puede usar una estructura molecular para predecir la geometría de una molécula, aunque puede usar la estructura de Lewis. Esta es la base de la teoría VSEPR. Los pares de electrones de valencia se organizan naturalmente para que estén lo más separados posible entre sí. Esto minimiza su repulsión electrostática.
Tomemos, por ejemplo, BeF2. Si ve la estructura de Lewis para esta molécula, verá que cada átomo de flúor está rodeado de pares de electrones de valencia, a excepción del electrón que tiene cada átomo de flúor que está unido al átomo central de berilio. Los electrones de valencia de flúor se separan lo más posible o 180 & amp; # xB0 ;, dando a este compuesto una forma lineal.
Si agrega otro átomo de flúor para hacer BeF3, cuanto más lejos puedan obtenerse los pares de electrones de valencia, es 120 & amp; # xB0 ;, que forma una forma plana trigonal.
Bonos dobles y triples en teoría VSEPR
La geometría molecular está determinada por las posibles ubicaciones de un electrón en una capa de valencia, no por cuántos pares de electrones de valencia están presentes. Para ver cómo funciona el modelo para una molécula con dobles enlaces, considere el dióxido de carbono, CO2. Si bien el carbono tiene cuatro pares de electrones de unión, solo se pueden encontrar dos electrones en esta molécula (en cada uno de los dobles enlaces con el oxígeno). La repulsión entre los electrones es menor cuando los dobles enlaces están en lados opuestos del átomo de carbono. Esto forma una molécula lineal que tiene un 180 & amp; # xB0; ángulo de enlace.
Para otro ejemplo, considere el ion carbonato, CO32-. Al igual que con el dióxido de carbono, hay cuatro pares de electrones de valencia alrededor del átomo de carbono central. Dos pares están en enlaces simples con átomos de oxígeno, mientras que dos pares son parte de un enlace doble con un átomo de oxígeno. Esto significa que hay tres ubicaciones para electrones. La repulsión entre electrones se minimiza cuando los átomos de oxígeno forman un triángulo equilátero alrededor del átomo de carbono. Por lo tanto, la teoría VSEPR predice que el ion carbonato tomará una forma plana trigonal, con un 120 & amp; # xB0; ángulo de unión.
Excepciones a la teoría VSEPR
La teoría de la repulsión del par de electrones de Valence Shell no siempre predice la geometría correcta de las moléculas. Ejemplos de excepciones incluyen:
- moléculas metálicas de transición (p. ej., CrO3 es bipiramidal trigonal, TiCl4 es tetraédrico)
- moléculas de electrones impares (CH3 es piramidal plano en lugar de trigonal)
- algunas moléculas de AX2E0 (p. ej., CaF2 tiene un ángulo de enlace de 145 & amp; # xB0;)
- algunas moléculas de AX2E2 (p. ej., Li2O es lineal en lugar de doblado)
- algunas moléculas de AX6E1 (p. ej., XeF6 es piramidal octaédrico en lugar de pentagonal)
- algunas moléculas de AX8E1
Fuente
R.J. Gillespie (2008), Coordination Chemistry Reviews vol. 252, pp. 1315-1327, & amp; quot; cincuenta años del modelo VSEPR & amp; quot ;
& amp; # x203A; Ciencias
