Rodrigo Ricardo

Tetraédrico en geometría molecular: definición, estructura y ejemplos

Publicado el 17 abril, 2022

Geometría molecular

Cuando pensamos en las estructuras de las moléculas en química, solemos pensar en ellas como formas bidimensionales. Por lo general, se dibujan de esta manera por simplicidad; sin embargo, muchas moléculas tienen una estructura tridimensional. La geometría molecular es un tipo de geometría que se utiliza para describir la forma de una molécula. Hay varias formas en geometría molecular, pero en esta lección, nos centraremos en el tetraédrico.

Un tetraédrico tiene un átomo central rodeado por otros cuatro átomos. El átomo central se une a cada uno de los átomos circundantes, que forman ángulos de enlace de 109,5 grados.


Estructura de una molécula tetraédrica
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Teoría de la repulsión electrónica de la capa de valencia

Al identificar la forma de una molécula, necesitamos identificar el número de enlaces y pares de electrones solitarios de la molécula. Los pares de electrones solitarios son los electrones que rodean al átomo central, pero no están unidos a otro átomo. El número total de enlaces y pares de electrones solitarios determina el número estérico de la molécula. Las moléculas tetraédricas tienen un número estérico de cuatro porque tienen cuatro enlaces y no tienen pares de electrones solitarios.

La presencia de pares de electrones solitarios afecta la forma de la molécula. De acuerdo con la teoría de repulsión de electrones de la capa de valencia (RPECV), los pares de electrones se repelen entre sí, ya sea que estén unidos o solos. Esta repulsión se debe a la carga negativa de los electrones, lo que significa que las cargas iguales se repelen entre sí. La teoría VSEPR también establece que los electrones y átomos de la molécula se ordenarán para minimizar la repulsión, lo que le da a la molécula su estructura geométrica.

No todas las moléculas con un átomo central y cuatro átomos circundantes son tetraédricas. Una molécula plana cuadrada también tiene un átomo central unido a cuatro átomos circundantes. Sin embargo, tiene dos pares de electrones solitarios, que se muestran en rojo en la imagen de abajo, lo que le da un número estérico de seis. Los pares de electrones solitarios se ordenan a sí mismos de modo que sean opuestos entre sí. Esto empuja los otros enlaces más juntos de modo que estén en el mismo plano dispuestos a 90 grados entre sí. Esta disposición no ocurre con el tetraédrico porque no hay pares de electrones solitarios; en cambio, los enlaces se distribuyen uniformemente por todo el espacio tridimensional.


Comparación de una molécula tetraédrica y una molécula plana cuadrada
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Ejemplos de moléculas tetraédricas

El metano , un ejemplo común de tetraédrico, tiene un átomo de carbono rodeado por cuatro átomos de hidrógeno. El ion amonio tiene un átomo de nitrógeno central rodeado por cuatro átomos de hidrógeno. Aquí, vemos una carga general de +1, representada por el signo + junto al átomo de nitrógeno. La carga de la molécula no afecta el número estérico y, por lo tanto, no tiene ningún efecto sobre la forma geométrica.

Asimismo, la carga negativa de los átomos de oxígeno que se encuentran en el ion fosfato no afecta su forma. Es interesante notar que, aunque el fosfato tiene un doble enlace con uno de los átomos de oxígeno, su número estérico sigue siendo cuatro. Recuerde que el número estérico incluye el número de átomos enlazados, no el número de enlaces. Eche un vistazo a la imagen de abajo para ver los arreglos químicos de estos iones.


Ejemplos de moléculas tetraédricas
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Resumen de la lección

En geometría molecular , el número de enlaces y pares de electrones solitarios determina la forma de una molécula. La teoría de la repulsión de electrones de la capa de valencia (VSEPR) explica cómo estos pares de electrones cargados negativamente son repelidos entre sí, ya sea que estén unidos entre sí o que se encuentren pares solitarios. En una molécula tetraédrica , hay un átomo central unido a cuatro átomos circundantes, sin pares de electrones solitarios. Los enlaces forman ángulos de 109,5 grados.

Algunos ejemplos de moléculas tetraédricas incluyen el ión amonio , el ión metano y el ión fosfato . Los átomos centrales que están unidos a cuatro átomos que no son tetraédricos se conocen como moléculas cuadradas planas .

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