B.1
Considere las moléculas: y , y responda a las siguientes cuestiones:
a) Represente sus estructuras de Lewis e indique cuántos pares de electrones no enlazantes tiene el átomo central.b) Indique y represente sus geometrías moleculares de acuerdo con la teoría RPECV, y escriba la hibridación del átomo central.c) Justifique la polaridad de cada una.a) Para la molécula de , el átomo central es el fósforo (), cuya configuración electrónica de valencia es ( electrones). Los átomos de flúor () tienen ( electrones). El número total de electrones de valencia es . En la estructura de Lewis, el se sitúa en el centro unido por enlaces sencillos a tres átomos de . Para completar el octeto, el átomo central de fósforo posee un par de electrones no enlazantes, mientras que cada flúor posee tres pares solitarios.a) continuación: Para la molécula de , el átomo central es el carbono (, electrones de valencia), unido al oxígeno (, electrones) y al azufre (, electrones). El total de electrones es . En la estructura de Lewis, el carbono forma un doble enlace con el oxígeno y un doble enlace con el azufre para que todos los átomos cumplan la regla del octeto. El átomo central de carbono tiene cero pares de electrones no enlazantes.b) Según la Teoría de Repulsión de Pares de Electrones de la Capa de Valencia (RPECV), la geometría de responde al tipo , donde 'A' es el fósforo, 'B' son los tres pares de enlace con el flúor y 'E' es el par solitario. La disposición de los cuatro pares de electrones es tetraédrica, pero la geometría molecular es piramidal trigonal. El átomo central presenta una hibridación para albergar los cuatro dominios electrónicos.b) continuación: En el , el átomo central de carbono tiene dos nubes electrónicas (dos enlaces dobles) y ningún par solitario, correspondiendo a una notación . Según la RPECV, para minimizar las repulsiones, los dominios se sitúan en sentidos opuestos. La geometría molecular es lineal y el átomo central presenta una hibridación .c) En la molécula de , los enlaces son polares debido a la mayor electronegatividad del flúor frente al fósforo (), generando momentos dipolares de enlace dirigidos hacia el flúor. Al tener una geometría piramidal trigonal (asimétrica), la suma vectorial de los momentos dipolares es distinta de cero (). Por tanto, la molécula es polar.c) continuación: En la molécula de , los enlaces y son polares. Aunque la geometría es lineal, los átomos en los extremos son diferentes y poseen distintas electronegatividades (). Esto implica que el módulo del momento dipolar del enlace es diferente al del enlace (). Al no anularse vectorialmente, la molécula presenta un momento dipolar resultante distinto de cero () y es polar.