Diferencia entre geometría electrónica y geometría molecular

Diferencia Principal - Geometría Electrónica vs Geometría Molecular

La geometría de una molécula determina la reactividad, polaridad y actividad biológica de esa molécula. La geometría de una molécula se puede dar como geometría electrónica o geometría molecular. La teoría VSEPR (teoría de la repulsión del par de electrones de la carcasa de valencia) se puede utilizar para determinar las geometrías de las moléculas. La geometría electrónica incluye los pares de electrones solitarios presentes en una molécula. La geometría molecular se puede determinar por el número de enlaces que tiene una molécula en particular. La principal diferencia entre la geometría electrónica y la geometría molecular es que la geometría electrónica se encuentra al tomar ambos pares de electrones y enlaces en una molécula, mientras que la geometría molecular se encuentra usando solo los enlaces presentes en la molécula.

Áreas clave cubiertas

1. ¿Qué es la geometría electrónica?
      - Definición, Identificación, Ejemplos
2. Qué es la geometría molecular
      - Definición, Identificación, Ejemplos
3. Qué son las geometrías de las moléculas
      - Carta explicativa
4. ¿Cuál es la diferencia entre la geometría electrónica y la geometría molecular?
      - Comparación de diferencias clave

Términos clave: Geometría electrónica, Par de electrones solitario, Geometría molecular, Teoría de VSEPR

¿Qué es la geometría electrónica?

La geometría electrónica es la forma de una molécula predicha al considerar los pares de electrones de enlace y los pares de electrones solitarios. La teoría VSEPR establece que los pares de electrones ubicados alrededor de un cierto átomo se repelen entre sí. Estos pares de electrones pueden ser electrones de unión o electrones sin unión..

La geometría electrónica proporciona la disposición espacial de todos los enlaces y pares solitarios de una molécula. La geometría electrónica se puede obtener utilizando la teoría VSEPR..

Cómo determinar la geometría electrónica

Los siguientes son los pasos utilizados en esta determinación..

  1. Predecir el átomo central de la molécula. Debe ser el átomo más electronegativo..
  2. Determinar el número de electrones de valencia en el átomo central..
  3. Determinar el número de electrones donados por otros átomos..
  4. Calcula el número total de electrones alrededor del átomo central..
  5. Divide ese número entre 2. Esto da el número de grupos de electrones presentes..
  6. Deduzca el número de enlaces simples presentes alrededor del átomo central del número estérico obtenido anteriormente. Esto da el número de pares de electrones solitarios presentes en la molécula.
  7. Determinar la geometría electrónica..

Ejemplos

Geometría electrónica de CH4

Átomo central de la molécula = C

Número de electrones de valencia de C = 4

Número de electrones donados por átomos de hidrógeno = 4 x (H)                                   
                                                                                            = 4 x 1 = 4

Número total de electrones alrededor de C = 4 + 4 = 8

Número de grupos de electrones = 8/2 = 4

Número de enlaces simples presentes = 4

Número de pares de electrones solitarios = 4 - 4 = 0

Por lo tanto, la geometría electrónica =   tetraédrica

Figura 1: Geometría electrónica de CH4

Geometría electrónica del amoníaco (NH3)

Átomo central de la molécula = N

Número de electrones de valencia de N = 5

Número de electrones donados por átomos de hidrógeno = 3 x (H)
                                                                                              = 3 x 1 = 3

Número total de electrones alrededor de N = 5 + 3 = 8

Número de grupos de electrones = 8/2 = 4

Número de enlaces simples presentes = 3

Número de pares de electrones solitarios = 4 - 3 = 1

Por lo tanto, la geometría electrónica = tetraédrica

Figura 2: Geometría electrónica del amoníaco

Geometría electrónica de AlCl3

Átomo central de la molécula = Al

Número de electrones de valencia de Al = 3

Número de electrones donados por los átomos de Cl = 3 x (Cl)
                                                                                            = 3 x 1 = 3

Número total de electrones alrededor de N = 3 + 3 = 6

Número de grupos de electrones = 6/2 = 3

Número de enlaces simples presentes = 3

Número de pares de electrones solitarios = 3 - 3 = 0

Por lo tanto, la geometría electrónica = trigonal plana

Figura 3: Geometría electrónica de AlCl3

A veces, la geometría electrónica y la geometría molecular son las mismas. Esto se debe a que solo se consideran los electrones de enlace en la determinación de la geometría en ausencia de pares de electrones solitarios.

Qué es la geometría molecular

La geometría molecular es la forma de una molécula predicha al considerar solo pares de electrones de enlace. En este caso, no se tienen en cuenta los pares de electrones solitarios. Además, los enlaces dobles y los enlaces triples se consideran como enlaces simples. Las geometrías se determinan en función del hecho de que los pares de electrones solitarios necesitan más espacio que los pares de electrones de unión. Por ejemplo, si una determinada molécula está compuesta de dos pares de electrones de unión junto con un par solitario, la geometría molecular no es lineal. La geometría allí es "doblada o angular" porque el par de electrones solitario necesita más espacio que dos pares de electrones de enlace..

Ejemplos de Geometría Molecular

Geometría Molecular de H2O

Átomo central de la molécula = O

Número de electrones de valencia de O = 6

Número de electrones donados por átomos de hidrógeno = 2 x (H)
                                                                                           = 2 x 1 = 2

Número total de electrones alrededor de N = 6 + 2 = 8

Número de grupos de electrones = 8/2 = 4

Número de pares de electrones solitarios = 2

Número de enlaces simples presentes = 4 - 2 = 2

Por lo tanto, geometría electrónica = Bent

Figura 4: Geometría molecular de H2O

Geometría Molecular de Amoniaco (NH3)

Átomo central de la molécula = N

Número de electrones de valencia de N = 5

Número de electrones donados por átomos de hidrógeno = 3 x (H)
                                                                                            = 3 x 1 = 3

Número total de electrones alrededor de N = 5 + 3 = 8

Número de grupos de electrones = 8/2 = 4

Número de pares de electrones solitarios = 1

Número de enlaces simples presentes = 4 - 1 = 3

Por lo tanto, geometría electrónica = piramide trigonal

Figura 5: Estructura de bola y palo para la molécula de amoniaco.

La geometría electrónica del amoniaco es tetraédrica. Pero la geometría molecular del amoniaco es la pirámide trigonal..

Geometría de Moléculas

La siguiente tabla muestra algunas geometrías de moléculas según el número de pares de electrones presentes.

Número de pares de electrones

Número de pares de electrones de unión

Número de pares de electrones solitarios

Geometría electrónica

Geometría molecular

2

2

0

Lineal

Lineal

3

3

0

Trigonal plana

Trigonal plana

3

2

1

Trigonal plana

Doblado

4

4

0

Tetraédrica

Tetraédrica

4

3

1

Tetraédrica

Piramide trigonal

4

2

2

Tetraédrica

Doblado

5

5

0

Bypyramidal trigonal

Bypyramidal trigonal

5

4

1

Bypyramidal trigonal

Balancín

5

3

2

Bypyramidal trigonal

En forma de t

5

2

3

Bypyramidal trigonal

Lineal

6

6

0

Octaédrico

Octaédrico

Figura 6: Geometrías Básicas de Moléculas

La tabla anterior muestra las geometrías básicas de las moléculas. La primera columna de geometrías muestra geometrías electrónicas. Otras columnas muestran geometrías moleculares incluyendo la primera columna..

Diferencia entre geometría electrónica y geometría molecular

Definición

Geometría electrónica: La geometría electrónica es la forma de una molécula predicha al considerar los pares de electrones de enlace y los pares de electrones solitarios.

Geometría molecular: La geometría molecular es la forma de una molécula predicha al considerar solo pares de electrones de enlace.

Pares de electrones solitarios

Geometría electrónica: Los pares de electrones solitarios se consideran al encontrar la geometría electrónica..

Geometría molecular: Los pares de electrones solitarios no se consideran al encontrar la geometría molecular.

Número de pares de electrones

Geometría electrónica: El número de pares de electrones totales debe calcularse para encontrar la geometría electrónica..

Geometría molecular: El número de pares de electrones de enlace se debe calcular para encontrar la geometría molecular.

Conclusión

La geometría electrónica y la geometría molecular son las mismas cuando no hay pares de electrones solitarios en el átomo central. Pero si hay pares de electrones solitarios en el átomo central, la geometría electrónica siempre difiere de la geometría molecular. Por lo tanto, la diferencia entre la geometría electrónica y la geometría molecular depende de los pares de electrones solitarios presentes en una molécula.

Referencias:

1. “Geometría Molecular”. N.p., n.d. Web. Disponible aquí. 27 de julio de 2017.
2. "Teoría VSEPR". Wikipedia. Fundación Wikimedia, 24 de julio de 2017. Web. Disponible aquí. 27 de julio de 2017. 

Imagen de cortesía:

1. "Metano-2D-pequeño" (Dominio público) a través de Commons Wikimedia
2. “Ammonia-2D-flat” Por Benjah-bmm27 - Trabajo propio (Dominio público) a través de Commons Wikimedia
3. "AlCl3" Por Dailly Anthony - Trabajo propio (CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia.
4. "H2O Lewis Structure PNG" Por Daviewales - Trabajo propio (CC BY-SA 4.0) a través de Commons Wikimedia
5. “Ammonia-3D-balls-A” por Ben Mills - Trabajo propio (Dominio público) a través de Commons Wikimedia
6. “Geometrías VSEPR” por la Dra. Regina Frey, Universidad de Washington en St. Louis - Trabajo propio, Dominio público) a través de Commons Wikimedia