Ejercicio - Enlace Covalente y Geometría Molecular

Ejercicio de Enlace químico

\( \textbf{Ejercicio.} \) Justifica la geometría molecular de las siguientes moléculas según la TRPECV:

a) \( \text{OF}_2 \)

b) \( \text{PH}_3 \)

c) \( \text{SnH}_4 \)

d) \( \text{BI}_3 \)

e) \( \text{MgCl}_2 \)

Solución de los Apartados

a) \( \text{OF}_2 \)

Solución: Se trata de una molécula del tipo \( \text{AB}_2\text{E}_2 \), según la TRPECV. El oxígeno es el átomo central y posee 2 pares de electrones libres (no enlazantes) y 2 enlaces con átomos de flúor. La repulsión entre los pares libres y los enlazantes genera una geometría angular. Esta geometría es similar a la del \( \text{H}_2\text{O} \), con un ángulo de enlace ligeramente inferior al tetraédrico ideal: \[ \text{Ángulo de enlace } \angle (\text{F}-\text{O}-\text{F}) \approx 104{,}5^\circ \] \( \textbf{Geometría molecular:} \) Angular \( \textbf{Cómo debe representarse el dibujo:} \) - El átomo central \( \text{O} \) con dos pares libres. - Dos enlaces hacia los átomos de \( \text{F} \). - El ángulo entre los enlaces debe marcarse como aproximadamente \( 104{,}5^\circ \). - Usar una disposición tipo tetraédrica con repulsión de pares libres.

b) \( \text{PH}_3 \)

Solución: La molécula se clasifica como del tipo \( \text{AB}_3\text{E} \) según la TRPECV. El fósforo (\( \text{P} \)) es el átomo central y presenta un par de electrones libres y tres pares enlazantes con los átomos de hidrógeno. La repulsión del par no enlazante sobre los enlaces \( \text{P}-\text{H} \) provoca una geometría piramidal trigonal. El ángulo entre los enlaces es ligeramente inferior al ángulo tetraédrico ideal: \[ \text{Ángulo de enlace } \angle (\text{H}-\text{P}-\text{H}) \approx 107^\circ \] \( \textbf{Geometría molecular:} \) Piramidal trigonal \( \textbf{Cómo debe representarse el dibujo:} \) - El átomo \( \text{P} \) en el centro con un par libre representado en la parte superior. - Tres enlaces hacia átomos \( \text{H} \) distribuidos en forma de pirámide. - El ángulo entre enlaces \( \text{P}-\text{H} \) debe marcarse como aproximadamente \( 107^\circ \).

c) \( \text{SnH}_4 \)

Solución: Esta molécula es del tipo \( \text{AB}_4 \) (o \( \text{AB}_4\text{E}_0 \)) según la TRPECV. El estaño (\( \text{Sn} \)) es el átomo central y no posee pares de electrones libres. Está rodeado por cuatro enlaces con átomos de hidrógeno, lo cual define una disposición tetraédrica ideal. \[ \text{Ángulo de enlace } \angle (\text{H}-\text{Sn}-\text{H}) = 109{,}5^\circ \] \( \textbf{Geometría molecular:} \) Tetraédrica \( \textbf{Cómo debe representarse el dibujo:} \) - El átomo \( \text{Sn} \) en el centro. - Cuatro enlaces hacia los átomos \( \text{H} \) orientados en las direcciones de un tetraedro. - Indicar que todos los ángulos de enlace son de \( 109{,}5^\circ \).

d) \( \text{BI}_3 \)

Solución: La molécula corresponde al tipo \( \text{AB}_3 \) (o \( \text{AB}_3\text{E}_0 \)) según la TRPECV. El boro (\( \text{B} \)) es el átomo central y no tiene pares de electrones no enlazantes. Está rodeado por tres enlaces con átomos de yodo, distribuidos de manera equidistante en un mismo plano. \[ \text{Ángulo de enlace } \angle (\text{I}-\text{B}-\text{I}) = 120^\circ \] \( \textbf{Geometría molecular:} \) Plana trigonal \( \textbf{Cómo debe representarse el dibujo:} \) - El átomo \( \text{B} \) en el centro con tres enlaces hacia átomos \( \text{I} \) formando un triángulo plano. - Todos los ángulos entre los enlaces deben mostrarse como \( 120^\circ \).

e) \( \text{MgCl}_2 \)

Solución: Esta molécula se clasifica como del tipo \( \text{AB}_2 \) (o \( \text{AB}_2\text{E}_0 \)) según la TRPECV. El magnesio (\( \text{Mg} \)) es el átomo central y no posee pares de electrones no enlazantes. Está rodeado únicamente por dos enlaces con átomos de cloro. Debido a la repulsión entre los pares enlazantes, estos se sitúan lo más alejados posible, dando lugar a una geometría lineal. \[ \text{Ángulo de enlace } \angle (\text{Cl}-\text{Mg}-\text{Cl}) = 180^\circ \] \( \textbf{Geometría molecular:} \) Lineal \( \textbf{Cómo debe representarse el dibujo:} \) - El átomo \( \text{Mg} \) en el centro, unido en línea recta a dos átomos de \( \text{Cl} \). - Indicar un ángulo lineal de \( 180^\circ \).