¿Qué es la teoría RPECV?
RPECV significa repulsión de pares de electrones de la capa de valencia (en inglés, VSEPR). Los dominios que rodean al átomo central se repelen y se separan lo más posible. Un enlace o un par solitario es un dominio. Un enlace doble o triple también es un dominio, porque sus electrones apuntan en la misma dirección.
No confundas estos dos términos:
- Geometría electrónica: la disposición de todos los dominios, incluidos los pares solitarios.
- Forma molecular: la disposición de los átomos solamente, sin contar los pares solitarios.
Tabla de geometría electrónica y forma molecular
Cada fila es un número total de dominios, y cada columna, un número de pares solitarios. El número de enlaces es la diferencia entre los dos.
| Geometría electrónica | 0 pares solitarios | 1 par solitario | 2 pares solitarios | 3 pares solitarios |
|---|---|---|---|---|
| Lineal (2 dominios) | Lineal, 180°, CO2 | — | — | — |
| Trigonal plana (3) | Trigonal plana, 120°, BF3 | Angular, ≈120°, SO2 | — | — |
| Tetraédrica (4) | Tetraédrica, 109.5°, CH4 | Pirámide trigonal, 107°, NH3 | Angular, 104.5°, H2O | — |
| Bipirámide trigonal (5) | Bipirámide trigonal, 90°/120°, PCl5 | Balancín, ≈90°/120°, SF4 | En forma de T, 90°, ClF3 | Lineal, 180°, XeF2 |
| Octaédrica (6) | Octaédrica, 90°, SF6 | Pirámide cuadrada, 90°, BrF5 | Plano cuadrado, 90°, XeF4 | — |
Una molécula con 1 enlace tiene 2 átomos, así que siempre es lineal.
De más fuerte a más débil, las repulsiones son: par solitario con par solitario, par solitario con enlace, y enlace con enlace. Por eso, los pares solitarios acercan los enlaces entre sí y reducen los ángulos. En una bipirámide trigonal, un par solitario ocupa una posición del plano trigonal. En un octaedro, 2 pares solitarios se sitúan uno frente al otro.
¿Cómo se cuentan los pares solitarios?
- Halla el número de electrones de valencia del átomo central.
- Resta los electrones que van a los enlaces: 1 por un enlace simple, 2 por un enlace doble, 3 por un enlace triple.
- Divide entre 2 los electrones restantes para obtener el número de pares solitarios.
Por ejemplo, en el SF4, el azufre tiene 6 electrones de valencia. De estos, 4 van a los enlaces, y quedan 2 electrones, es decir, 1 par solitario. Con 4 enlaces y 1 par solitario, la molécula tiene forma de balancín.
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Cambia los enlaces, los pares solitarios y el orden de enlace, y comprueba la geometría electrónica, la forma y el ángulo. Este simulador está incluido en el acceso completo. La descarga es gratis, y 2 unidades y 5 simuladores están abiertos sin cuenta.
¿Cómo se usa el simulador?
- El simulador se abre con una molécula de 4 enlaces y sin pares solitarios. La bola morada A es el átomo central.
- En el panel inferior, usa los botones − y + de las filas Enlace y Par solitario para añadir o quitar dominios. Su suma no puede pasar de 6.
- Lee la forma molecular, la geometría electrónica y el ángulo de enlace en la tarjeta superior izquierda.
- Los botones Simple, Doble y Triple dibujan todos los enlaces con ese orden de enlace.
- El botón Ver ángulos dibuja un arco entre los dos primeros enlaces y escribe el valor del ángulo.
- El botón amarillo de la esquina superior derecha vuelve al estado inicial.
Retos para probar en el simulador
- Mantén el total en 4 dominios y pon 0, 1 y 2 pares solitarios. ¿Qué no cambia? Respuesta: La geometría electrónica sigue siendo tetraédrica, y la forma pasa de tetraédrica a piramidal trigonal y luego a angular.
- Pon 3 enlaces y 1 par solitario, y toca Doble y Triple. ¿Cambia la forma? Respuesta: No, sigue siendo piramidal trigonal.
- Predice la forma del XeF4 y compruébala. El xenón tiene 8 electrones de valencia. Respuesta: 4 enlaces, 2 pares solitarios, plano cuadrado.
Errores frecuentes
- Escribir la geometría electrónica como forma. La geometría electrónica del NH3 es tetraédrica, pero su forma es piramidal trigonal.
- Contar un enlace doble como 2 dominios. El CO2 tiene 2 enlaces dobles y 2 dominios.
- Contar los pares solitarios de los átomos externos. Solo los pares solitarios del átomo central influyen en la forma.
Si es tu primera vez, empieza por lo básico sobre la forma de las moléculas.
