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VSEPR y polaridad
Teoría
2020 · Ordinaria · Reserva
B3
Examen

Para las moléculas NHX3\ce{NH3} y BeClX2\ce{BeCl2}:

a) Determine razonadamente su geometría molecular mediante TRPEV.b) Indique la hibridación que presenta el átomo central.c) Razone si esas moléculas son polares.
VSEPRhibridaciónpolaridad
a) Para la molécula de NHX3\ce{NH3}, el átomo central es el nitrógeno (Z=7Z=7), cuya configuración electrónica es 1s22s22p31s^2 2s^2 2p^3. Presenta 5 electrones de valencia. Al unirse a tres átomos de hidrógeno, comparte tres electrones, formando tres pares de enlace (B) y quedándole un par de electrones solitario (E). Según la RPECV, su estructura responde a la notación AB3E1AB_3E_1.

Los cuatro pares de electrones se orientan hacia los vértices de un tetraedro para minimizar las repulsiones. Debido a que el par solitario (E) ejerce una repulsión mayor que los pares de enlace (B), los ángulos de enlace se cierran respecto al tetraedro ideal, resultando en una geometría molecular piramidal trigonal.

a) Para la molécula de BeClX2\ce{BeCl2}, el átomo central es el berilio (Z=4Z=4), cuya configuración electrónica es 1s22s21s^2 2s^2. Tiene 2 electrones de valencia. Al formar enlaces con dos átomos de cloro, comparte sus dos electrones creando dos pares de enlace (B) y no posee pares solitarios (E). Según la RPECV, su estructura responde a la notación AB2AB_2.

Para minimizar la repulsión electrónica, los dos pares de electrones se sitúan a 180180^\circ entre sí, lo que da lugar a una geometría molecular lineal.

b) En el NHX3\ce{NH3}, el átomo de nitrógeno debe acomodar cuatro dominios de electrones (tres pares de enlace y un par solitario). Para lograr la disposición tetraédrica de estos dominios, el átomo central presenta una hibridación sp3sp^3.b) En el BeClX2\ce{BeCl2}, el átomo de berilio presenta dos dominios de electrones (dos enlaces σ\sigma). Para orientar estos enlaces en una disposición lineal, el átomo central utiliza una hibridación spsp.c) En el NHX3\ce{NH3}, los enlaces NH\ce{N-H} son polares debido a la diferencia de electronegatividad entre los átomos. Al ser una molécula asimétrica con geometría piramidal trigonal, los momentos dipolares individuales de los enlaces no se anulan vectorialmente, resultando un momento dipolar total distinto de cero (μ0\sum \vec{\mu} \neq 0). Por tanto, la molécula es polar.c) En el BeClX2\ce{BeCl2}, los enlaces BeCl\ce{Be-Cl} son polares. Sin embargo, al tener una geometría lineal y simétrica, los dos vectores momento dipolar de los enlaces tienen la misma magnitud pero sentidos opuestos, por lo que se anulan vectorialmente (μ=0\sum \vec{\mu} = 0). En consecuencia, la molécula es apolar.