Cómo encontrar la hibridación y la forma de una molécula

PASO-1: Escribe la estructura de Lewis

Escriba la fórmula estructural de Lewis para tener una idea aproximada sobre la estructura de la molécula y el patrón de unión. Use el concepto de valencia para llegar a esta estructura. Concéntrese en los pares de electrones y otros átomos vinculados directamente al átomo en cuestión.

Este paso es crucial y uno puede obtener directamente el estado de hibridación y forma observando la estructura de Lewis después de practicar con pocas moléculas.

PASO-2: Calcule el número de enlaces sigma (σ)

El número de enlaces σ formados por el átomo en un compuesto es igual al número de otros átomos con los que está directamente vinculado.

PASO 3: Calcule el número de pares solitarios

El número de pares solitarios en un átomo dado se puede calcular utilizando la siguiente fórmula.

v = no. de electrones de valencia en el átomo afectado en estado libre (es decir, antes de la formación de enlaces).

b = no. de enlaces (incluidos los enlaces σ y π) formados por el átomo en cuestión.

c = carga en el átomo (cuidado: puede que no sea la carga en la molécula completa o en las especies iónicas).

Nota: Cuando el átomo en cuestión hace un enlace dativo con otros átomos, puede adquirir una carga positiva o negativa dependiendo de si está donando o aceptando el par solitario mientras lo hace, respectivamente.

Si dona un par solitario, se acumula una carga positiva. Por ejemplo, el átomo de nitrógeno en el ion amonio, NH4 + recibe carga positiva, ya que dona un par de electrones al ion H +.

Si recibe un par solitario, se adquiere una carga negativa. Por ejemplo, el átomo de boro recibe carga negativa cuando acepta un par solitario del ion hidruro, el ion H- en el borohidruro, BH4-

PASO 4: Calcule el número estérico:

Número estérico = no. de σ-enlaces + no. de pares solitarios

PASO 5: Asignar hibridación y forma de molécula

Ahora, según el número estérico, es posible obtener el tipo de hibridación del átomo. Consulte la siguiente tabla.

Número estérico

hibridación

Estructura

2 sp lineales

3 sp2 planar trigonal

4 sp3 tetraédrica

5 sp3d trigonal bipiramidal

6 sp3d2 octaédrica

7 sp3d3 pentagonal bipiramidal

Si el número estérico y el número de enlaces σ son iguales, entonces la estructura y la forma de la molécula son las mismas. Este caso surge cuando no hay pares solitarios en el átomo central dado.

Nota: La estructura de una molécula incluye pares de enlaces y pares solitarios. Siempre se llega desde el número estérico. Sin embargo, al asignar la forma de la molécula, consideramos solo la disposición espacial de los pares de enlaces (exclusivamente de enlaces σ) y los átomos conectados al átomo central.

Por lo tanto, cuando el número estérico NO es igual al número de enlaces σ, tenemos que llegar a la forma de la molécula considerando la disposición de los enlaces σ en el espacio. Aunque los pares solitarios afectan los ángulos de enlace, sus posiciones no se tienen en cuenta al hacerlo.

Por ejemplo hay una pregunta …

Compare la hibridación de orbitales atómicos de nitrógeno: NO2 +, NO3-, NH4 +

¿Cómo encuentras la hibridación fácilmente?

Hay un mejor método de acceso directo para encontrar el átomo de hibridación de primer recuento que deja al átomo principal, por ejemplo, en NH4 + N es el átomo principal y hay 4 átomos circundantes, de acuerdo con la fórmula H es igual a SA + mitad (G-V + E para carga -ve y -E para + ve carga). Donde H es hibridación SA está rodeando al átomo G es un electrón de valencia para el átomo principal V es la valencia de todos los átomos circundantes E no tiene carga. En NH4 + H es 4 + mitad (5-4-1) es igual a 4 + 0 donde 4 es un par de enlaces y 0 es un par solitario es igual a 4, por lo que la hibridación es sp3 y la forma es tetraédrica. En esta hibridación, debe contar el stom principal completo. El electrón de valencia del átomo y la valencia simple en V para todos los átomos circundantes, por ejemplo, en el yodo G es 7 pero V es 1. En NO2 + H es 2 + mitad (5-4-1) es 2 y es sp y lineal. intenta más hibridación.

Envíame un mensaje con tu cuenta de Facebook o correo electrónico. Lo explicaré en detalle con algunos cálculos aproximados en lápiz y papel para estos.

Espero que esto ayude.
Votar si esto ayudó.
Gracias 🙂

Primero averigua el total no. de electrones de valencia del compuesto.

Agregue el no. electrones de valencia y dividirlo por 8 o si el átomo central está rodeado por hidrógeno , dividir por 2

Ejemplo

1 H20

N = [ 2 (1) + 6] / 2 = 4 = hibridación sp3

2 SF6

N = [6 + 6 (7)] / 8 = 6 = hibridación sp3d2

N = 2 = sp

N = 3 = sp2

N = 4 = sp3

N = 5 = sp3d

N = 6 = sp3d2

N = 7 = sp3d3

Si es un ion negativo, entonces agregue el no. de electrones igual a carga negativa

Si es un ion positivo, entonces deduzca el no de electrones igual a la carga positiva

Si hay resto, divida el resto entre 2 y el cociente

Ejemplo

ICl2 ion negativo

N = [7 + 14 + 1] / 8

= 22/8 = 2 + resto / 2

= 2 + 6/2

= 2 + 3

= 5

= sp3d

NOTA: No sé si funciona para cada compuesto, pero me ha funcionado bien hasta ahora.

Formas de moléculas e hibridación

A. Geometría molecular

• Las estructuras de Lewis nos proporcionan el número y los tipos de enlaces alrededor de un átomo central, así como cualquier par de electrones NB. No nos dicen la estructura tridimensional de la molécula. CH4 como se dibuja no transmite información tridimensional (los enlaces aparecen como separados 90 °)

• La Teoría de la repulsión del par de electrones de valencia Shell (VSEPR), desarrollada en parte por Ron Gillespie en McMaster en 1957, nos permite predecir la forma tridimensional. Esta importante innovación canadiense se encuentra en todo el mundo en cualquier curso de introducción química.

• La teoría VSEPR tiene cuatro supuestos

1. Los electrones, en pares, se colocan en la capa de valencia del átomo central.

2. Se incluyen los pares de unión y no unión (NB)

3. Los pares de electrones se repelen entre sí Æ separación máxima.

4. Los pares NB se repelen con más fuerza que los pares de enlace, porque los pares NB se atraen a un solo núcleo

• Para poder utilizar la teoría VSEPR para predecir formas, primero es necesario dibujar la molécula en su estructura de Lewis.

• La teoría VSEPR utiliza la notación AX (myn son enteros), donde m + n = número de regiones de densidad electrónica (a veces también llamado número de nubes de carga).

Moléculas sin pares NB y solo enlaces simples

• Primero consideraremos las moléculas que no tienen enlaces múltiples ni pares NB alrededor del átomo central (n = 0).

• Ejemplo: BeCl2

o La molécula es lineal (180 °)

• Ejemplo: BF3

o La molécula es trigonal (o triangular) plana (120 °)

Moléculas con pares ≥ 1 NB y solo enlaces simples

• La geometría de las regiones de densidad de electrones es aproximadamente la misma que vemos cuando no hay pares NB involucrados.

• Sin embargo, la forma de la molécula se determina al observar solo los pares de enlace, NO los pares sin enlace.

• Ejemplo: NH3

1. Hay cuatro regiones de densidad electrónica (m + n = 4), y la disposición electrónica sigue siendo tetraédrica.
2. Sin embargo, la forma de la molécula (solo mire pares de unión) es piramidal trigonal. Ángulos <109.5 °

• Ejemplo: H2O

La disposición electrónica es tetraédrica.

Forma de molécula = doblada

Moléculas con enlaces dobles o triples

• Estos son bastante simples: trátelos como enlaces simples, y el sistema AX aún funciona. es decir, un enlace múltiple todavía se considera una región de densidad electrónica.

• Ejemplos: predicen las formas de CO2, C2H4 y NO2−

Hibridación (compuestos con enlaces simples)

• ¿Cómo se relaciona la forma molecular con los orbitales en el

cáscara de valencia?

• Considere metano, CH4, que usa los electrones de valencia en

los orbitales 2s, 2px, 2py y 2pz. Estos electrones deben

no se emparejan antes de hacer enlaces con H.

• Recordar las formas de los orbitales syp.

• Si usáramos estos orbitales para unir

con los átomos de H, obtendríamos esto

estructura. Sin embargo, sabemos que el

estructura adecuada de la teoría VSEPR

es tetraédrico Esta estructura mostrada

es claramente incorrecto!

• ¿Como explicamos esto?

Creo que esto te ayuda.

En realidad, tengo un pdf sobre esto, pero no puedo enviarle un PDF, así que algunas páginas del PDF que le envío.

Sé que es demasiado largo, pero has leído esto (respuesta completa) espero que esto te ayude.

Hay 2 métodos con los que puede encontrar la forma y la hibridación de las moléculas.

1. Al sustituir la fórmula, en realidad no sigo este método porque es tedioso, la mayoría de las veces no da el resultado correcto.
2. Al conocer los conceptos básicos de cada elemento de la tabla periódica, la forma de una molécula no incluye pares solitarios de átomos centrales.

La forma similar no incluye LP, pero la hibridación incluye LP.
Si está bien versado en LP, propiedades, tendencias generales del átomo central, en un minuto puede ver su forma e hibridación.

Por ejemplo, tomemos PCl5, su forma es bipirámide trigonal y la hibridación es sp3d.
Veamos cómo resulta ser TBP y sp3d.
El átomo central aquí es el fósforo.
¿Dónde se encuentra en la tabla periódica?
En el grupo 15 o la familia de nitrógeno.
Entonces, ¿cuál es la tendencia general?
Todos tienen 5 electrones de valencia (electrones en la capa más externa)
Aquí las cinco valencias han sido satisfechas por 5 átomos de Cl.
Entonces, ¿cuál podría ser su forma?
Para conocerlo, es importante conocer los lugares donde habría menos obstáculos esteáricos / obstáculos eléctricos.
Si tomamos el punto anterior, teniendo esto en cuenta, podemos esbozarlo con bastante facilidad.
2 átomos de Cl pueden tomar los lugares opuestos entre sí o un ángulo de 180 ° entre Cl-P-Cl, ahora eso nos deja con 3 Cl, ya que dos Cl han ocupado posiciones axiales, 3 Cl puede ocupar las posiciones ecuatoriales, que tendrán menos obstáculo con 2 Cl en axial.

Ahora tomemos 3 Cl, se pueden organizar alrededor del átomo P, de forma triangular, con 120 ° entre cada enlace Cl-P-Cl.

Esto forma trigonal, y la bipirámide está formada por 2 Cl en ubicaciones axiales, siendo ambos vértices separados y uniendo la base trigonal, por lo tanto, bipirámide trigonal.

En cuanto a la hibridación, la configuración del fósforo es 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3.
Es 3d y 4s está vacío con 3p medio lleno, puede usar estos orbitales para hacer enlaces con Cl. Por lo tanto, utiliza 4s, tres orbitales híbridos 3p y uno 3d para formar enlaces.

Por lo tanto, su hibridación se convierte en sp3d.

La hibridación se puede encontrar de muchas maneras, algunas de las cuales ya se dan en otras respuestas. Otro método es aplicar la fórmula:

1/2 (V + X-C + A) donde, V = no de electrones de valencia del átomo central

X = no de átomos monovalentes unidos al átomo central

C = magnitud de la carga catiónica en el compuesto

A = magnitud de la carga aniónica en el compuesto

Ahora, el valor que obtiene de esta manera corresponderá a la hibridación de la molécula de la siguiente manera, 2 = sp, lineal

3 = sp2, plano trigonal

4 = sp3, tetraédrica o si hay orbitales d disponibles para hibridación, entonces dsp2 también puede tener lugar dando como resultado una geometría plana cuadrada, por ejemplo, en el caso de BF4-, el valor es 4, pero como Boro no tiene d orbitales d energéticamente disponibles para hibridación , la única hibridación posible es sp3, no dsp2.

5 = sp3d o dsp3, ambos dando forma a tbp

6 = sp3d2, geometría octaédrica

7 = sp3d3, bipirámide pentagonal

Por ejemplo, en el caso de NH4 +, V = 5, X = 4 y C = 1, por lo tanto, aplicando la fórmula, obtenemos

1/2 (5 + 4-1) = 4, por lo que la hibridación es sp3, por lo tanto, la forma será tetraédrica.

La mejor explicación en este video:

Usa la teoría vsepr.

Consulte la teoría VSEPR en “Química inorgánica concisa de JDLee”.

(En primer lugar, debe estar familiarizado con la configuración electrónica de los elementos).