Conceptos Fundamentales de Química: Geometría Molecular, Modelos Atómicos y Hibridación

Geometría Molecular

La fuerza de la molécula viene determinada por el principio de la **mínima repulsión de pares electrónicos** (Teoría VSEPR). En general, se cumple que la mayor fuerza de repulsión se produce entre **pares de electrones no enlazados**. En el siguiente nivel, con un poco menos de repulsión, es entre un par enlazado y otro no enlazado, y por último, entre **pares enlazados**.

Modelos Atómicos

Un **modelo atómico** es una **representación gráfica de la materia a nivel atómico**. Tiene como finalidad la facilitación de su estudio a través de la abstracción de la lógica de un átomo a un **esquema**.

Rutherford:

Dedujo que el átomo debía estar formado por una **corteza** con los electrones girando alrededor de un **núcleo central** cargado positivamente.

Thomson:

Dedujo que el átomo debía de ser una **esfera de materia cargada positivamente**, en cuyo interior estaban incrustados los **electrones**.

Dalton:

La imagen del átomo expuesta por Dalton en su teoría atómica, para explicar estas leyes, es la de minúsculas **partículas esféricas, indivisibles e inmutables**, iguales entre sí en cada elemento químico.

Espectros

Espectro de Absorción:

Radiación electromagnética **absorbida** por un átomo o molécula.

Espectro de Emisión:

Radiación electromagnética **emitida** por un átomo en estado gaseoso.

Hibridación

La hibridación es la **mezcla de orbitales atómicos** para formar nuevos orbitales apropiados para **crear enlaces**.

Tipos de Hibridación:

Hibridación sp³:

• **4 orbitales sp³** iguales que forman **4 enlaces simples** de tipo σ (frontales).
• Los cuatro pares de electrones se comparten con **cuatro átomos distintos**.
• Geometría **tetraédrica**: ángulos C-H: **109.5º** y distancias C-H iguales.
• Ejemplo: CH₄, CH₃-CH₃

Hibridación sp²:

• **3 orbitales sp²** iguales que forman enlaces σ + **1 orbital p (sin hibridar)** que formará un **enlace π** (lateral).
• Forma un **enlace doble**, uno σ y otro π, es decir, hay dos pares electrónicos compartidos con el mismo átomo.
• Geometría **trigonal plana**: ángulos C-H: **120º** y distancia C=C < C-C.
• Ejemplo: H₂C=CH₂, H₂C=O

Hibridación sp:

• **2 orbitales sp** iguales que forman enlaces σ + **2 orbitales p (sin hibridar)** que formarán sendos **enlaces π**.
• Forma bien un **enlace triple** (un enlace σ y dos π), es decir, hay tres pares electrónicos compartidos con el mismo átomo, o bien **dos enlaces dobles**, si bien este caso es más raro.