Definición de Dominio de Electrones y Teoría de VSEPR

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

Teoría de Repulsión de Pares de Electrones de Capa de Valencia

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

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

El dominio electrónico se usa en la teoría de VSEPR para determinar la geometría molecular de una molécula. La convención es indicar el número de pares de electrones enlazantes con la letra mayúscula X, el número de pares de electrones solitarios con la letra mayúscula E y la letra mayúscula A para el átomo central de la molécula (AX_nE_m). 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 cargado positivamente.

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

Familia de Carbono - Grupo de Elementos 14

Relacionar Dominios de Electrones con la Forma Molecular

El número de dominios de electrones indica el número de lugares en los que puedes 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 de electrones se usa para describir alrededor del átomo central de una molécula, puede denominarse geometría del dominio de electrones de la molécula. La disposición de los átomos en el espacio es la geometría molecular.

Ejemplos de moléculas, su geometría de dominio de electrones y geometría molecular incluyen:

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• 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 H₂Enlaces C-C formando un ángulo de 180 grados. Dióxido de carbono (CO₂) es otra molécula lineal, que consiste en dos enlaces O-C que están separados 180 grados.
• HACHA₂E y AX₂E₂ - 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 hacen una contribución importante 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 dominio de tres 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, formando cada uno ángulos de 120 grados.

Uso de Dominios de Electrones para Encontrar Geometría Molecular

Predecir la geometría molecular mediante el modelo VSEPR:

1. Dibuja la estructura de Lewis del ion o molécula.
2. Disponer los dominios de electrones alrededor del átomo central para minimizar la repulsión.
3. Cuenta el número total de dominios de electrones.
4. Utilice 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.