Para agregar a la respuesta de Žan Kovačič a ¿Cómo se determina la forma del tricloruro de fósforo ?, hay una forma aproximada y rigurosa de descubrir la geometría. La estimación aproximada (que generalmente es lo suficientemente buena) sería usar algo como la teoría orbital híbrida.
Después de descubrir la estructura de Lewis (asegúrese de verificar la resonancia ya que tener resonancia afectará la geometría), solo cuente el número de dominios de electrones que tiene el átomo central. Por ejemplo, en el tricloruro de fósforo, hay 4 dominios de electrones en el fósforo. Uno proviene de cada enlace individual y uno proviene del par solitario de electrones. Es importante tener en cuenta (si aplica esto a otras moléculas) que los enlaces dobles y los enlaces triples todavía cuentan como un solo dominio de electrones.
Como hay 4 dominios de electrones, sabemos que la hibridación es [math] sp ^ 3. [/ math] Si no está seguro de cómo determinar la hibridación, simplemente use la heurística spppddddd. Si contamos 4 desde la izquierda (ya que tenemos 4 dominios de electrones), terminaremos teniendo una “s” y tres “p”. Con [math] sp ^ 3 [/ math], sabemos que el dominio de electrones debe estar en la orientación tetraédrica idealmente. Aquí hay una tabla útil con hibridación y ángulos de enlace:
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Ahora debemos tener en cuenta el par solitario y las convenciones de nomenclatura. Aunque los dominios de electrones están en la orientación tetraédrica, la geometría será en realidad una pirámide trigonal. Aunque esta página es antigua, es posible que desee ver la información aquí (particularmente la tabla) para comprender por qué es piramidal trigonal: Gerhard Herzberg
También puede ver esto si lo desea: ¿Cuál es la diferencia entre un tetraedro y una pirámide trigonal?
Para abreviar una larga historia, se debe a los electrones de un par solitario o, como lo llaman en la tabla, “pares no unidos”. A la derecha de la tabla, puede ver la diferencia entre la pirámide tetraédrica y la trigonal. De hecho, la única diferencia es que el par solitario reemplaza uno de los enlaces, los ángulos de enlace son esencialmente los mismos (aunque un par solitario distorsionará muy ligeramente la geometría ideal.
Con eso en mente, ¡podemos predecir que la geometría del tricloruro de fósforo es piramidal trigonal!
Ahora, dices, ¿y qué si podemos predecir más o menos la geometría? ¡Quiero saber qué está pasando realmente! No es la tonta y cercana aproximación de lo que está sucediendo. Bueno, para el miedo de todos los estudiantes de física y química vivos, tendrás que lidiar con la ecuación de Schrodinger: la ecuación de Schrödinger
Se toma el Hamiltoniano, se conecta una función de onda y se genera energía multiplicada por la función de onda. Con esto, podemos calcular la coordinación más termodinámicamente estable (energía más baja) de una molécula. No te preocupes, tampoco lo entiendo. Además, Schrodinger se toma un tiempo serio para resolver, por lo que tendemos a usar otros métodos como el método Hartree-Fock (HF) o la Teoría funcional de la densidad (DFT). Esto le dará buenas aproximaciones a la geometría real. Sin embargo, solo Schrodingers le dará la respuesta exacta. Por lo tanto, es posible que tenga que vivir con. . . aproximaciones
¡La mejor de las suertes! ╭ (･ ㅂ ･) و
