Número estérico

el concepto del número estético es muy útil porque nos dice el número de orbitales híbridos que tenemos así que para calcular el número estético ok para calcular el número estético tenemos que sumar el número de enlaces sigmas y el número de parejas solitarias que tenemos de electrones ok así que si por ejemplo tratamos de calcular esto para el metano ok si quisiéramos encontrar el número estético el número estético es igual al número de enlaces sigma así que fijémonos primero en nuestro carbono verdad y tenemos cuatro enlaces sigma de verdad tenemos aquí cuatro enlaces sigma y no tenemos parejas solitarias de electrones verdad por lo tanto nuestro número estético que déjenme ponerlo con el color morado que teníamos el número estético será cuatro que son el número de enlaces igm a más pero parejas de electrones solitarias verdad lo cual nos da un total claramente de 4 y en el vídeo anterior vimos que teníamos una situación en donde teníamos una hibridación sp3 verdad entonces el carbono tenía una hibridación sp3 de hecho teníamos 4 orbitales híbridos y eso es el número que necesitamos verdad de hecho el número estético nos dice que necesitamos 4 orbitales híbridos verdad así que tomábamos de hecho un orbital ese y 3 orbitales p y eso nos daba 4 verdad 4 orbitales híbridos esp 3 verdad así que este carbono tienen hibridación sp3 y de hecho en el vídeo anterior también dibujamos todo todo lo que pudiéramos verdad de esta de esta molécula de metano verdad de hecho lo que teníamos en el vídeo anterior era nuestro átomo de carbono con sus 4 orbitales híbridos y teníamos nuestros 4 orbitales orbitales perdón híbridos con su respectivo electrón y en cada electrón perdón en cada orbital podríamos encimar otro orbital es verdad que corresponde al de los hidrógenos verdad ahí tenemos más o menos una imagen de qué era lo que teníamos con el metano verdad y justamente donde teníamos el traslape de estos orbitales entonces era lo que podríamos decir que son los enlaces simples o que también ya le conocemos como enlace sigma y ahora que ya tenemos esta imagen podríamos fijarnos en digamos estas estas estas parejas de electrones de verdad porque si nos fijamos en ellos estos van a repeler se los unos a los otros verdad y por supuesto aunque sólo estoy marcando esto lo mismo ocurre con las con cada con cada pareja de electrones verdad y esto ocurre porque las cargas iguales se repelen verdad y ésta es la idea central de esta teoría y de hecho esta teoría se le conoce como la teoría de repulsión de pares de electrones de valencia verdad y que sólo para decirlo digamos en corto diremos trm de muy bien entonces esta teoría nos dice que estas parejas de electrones van a tratar de repeler se los unos con nosotros y van a tratar de estar lo más alejado posible de cada pareja verdad lo más alejado posible en el espacio y esto significa que el arreglo de estos de estas parejas de electrones termina siendo tetraedro verdad entonces vamos a notar esto digamos la geometría de esta molécula termina siendo te trae drica hídrica si quisiéramos pensar en la geometría de la molécula por ejemplo si pusiéramos nuestro carbono verdad y los electrones los pusiéramos en términos de enlaces de esta forma verdad estos electrones o estos enlaces en realidad digamos hacen que esta parte de la molécula digamos se encuentre sobre la misma página verdad y tenemos que poner una cuña para representar que este hidrógeno en realidad está saliendo hacia nosotros verdad está apuntando hacia nosotros y para representar exactamente lo contrario ponemos una línea punteada verdad que significa que está apuntando digamos hacia atrás de la pantalla y de hecho en digamos ya en la geometría molecular resulta ser que estos átomos también tienen una estructura de traer y acá verdad tienen una geometría de traer y acá muy bien de hecho podemos hallar las cuatro caras de este tetraedro digamos si pusiéramos que cada hidrógeno fuera uno de los vértices de éste pues ahí teníamos una cara otra cara y al final vamos a poner esta que se va por atrás nos da en las otras dos caras que nos resta van así que tenemos dos cosas que hay que observar la geometría del grupo de electrones este trae drica verdad mientras que también lo es la geometría molecular del metano verdad también este trae trico así que tenemos un un ángulo entre los enlaces déjenme déjenme marcarlo todavía más claro tenemos un ángulo entre los enlaces que vale alrededor de 109 punto 5 grados verdad este ángulo formado por el átomo de hidrógeno el de carbono y el de hidrógeno es de aproximadamente ciento 9.5 grados y lo mismo puede uno decir de todos los otros ángulos entre hidrógeno carbono e hidrógeno muy bien muy bien entonces vamos a hacer este mismo tipo de análisis para otra molécula vamos a hacerlo vamos a hacerlo para el amoniaco ok entonces el amoniaco tenemos un nitrógeno con dos electrones solitarios junto a él y enlaces con tres hidrógenos tenemos tres hidrógenos unido a este nitrógeno si calculamos el número estético podríamos ver lo siguiente vamos a vamos a tratar de hacerlo el número estético es igual al número de los enlaces sigma verdad el número de enlaces igm a que tenemos que en este caso es 1 2 y 3 aunque tenemos tres enlaces igna y hay que agregar el número de parejas solitarias o de pares solitarios que tenemos de electrones que en este caso sólo es 1 entonces tenemos un número estético de 4 verdad entonces esto significa que el nitrógeno tiene una hibridación sp3 verdad justamente con el mismo argumento que mencionábamos para el metano verdad y decíamos que esto se debe a que la hibridación sp3 nos da cuatro órbitas orbitales perdón híbridos así que vamos a tratar de dibujar esos cuatro orbitales híbridos muy bien aquí tenemos nuestro nitrógeno y ponemos nuestros orbitales allí tenemos dos y 4 muy bien y sabemos que hay un electrón en cada uno de estos verdad tenemos un electrón un electrón un electrón pero además ahora está esta pareja de electrones se encuentran en un orbital verdad ahí lo tienen y finalmente lo único que hay que hacer es poner nuestros hidrógenos verdad aquí tendríamos un hidrógeno verdad otro hidrógeno y un tercer hidrógeno verdad y sabemos que los enlaces sigma corresponden justamente a estos traslapes que hay entre los orbitales verdad entonces esta es una forma de dibujar el amoníaco así que como en el caso anterior podemos observar una geometría te trae drica para este grupo de electrones verdad te trae hídrica tenemos una geometría te trae drica para este grupo de electrones así que la teoría de tr el perdón este ere acuérdense que es teoría de repulsión de pares de electrones de valencia nos dice que estos se van a tratar de repeler verdad también van a tratar de repeler sé sin embargo la la figura o la geometría de esta molécula vamos a vamos a tratar de dibujarlo en otra imagen digamos tenemos aquí nuestro nitrógeno y tenemos los tres enlaces con los hidrógenos muy bien ahí tenemos tres hidrógenos y vamos a poner este orbital que tiene los dos electrones entonces la teoría nos dice que estos van a tratar de repeler sea verdad y éstos lo van a hacer con una mayor fuerza sobre estos electrones que se encuentran en los enlaces con los hidrógenos verdad así que el arreglo entre los átomos resulta ser que no es tétrico debido a esta fuerza extra que tenemos debido a los electrones sobre este orbital verdad y todo eso tiene que ver justamente con esta pareja de electrones que tenemos por encima del nitrógeno verdad está repeliendo estos electrones en los enlaces con una mayor fuerza que en el ejemplo anterior verdad y eso va a obligar a que este ángulo entre los hidrógenos pasando por el nitrógeno disminuya este número de ciento 9.5 de hecho el ángulo aproximado en esta molécula de amoniaco es de 107 grados y en términos de la geometría de la molécula no decimos que este trae trick tetraedro perdón si no decimos que es piramidal tribunal así que vamos a anotar eso esta tienen geometría piramidal vida piramidal ok piramidal tribunal muy bien y eso porque eso porque se le llama de esta forma bueno si piensas por ejemplo que olvidamos por un momento estos electrones en el orbital entonces tenemos nuestro nitrógeno que está unido a tres hidrógenos y vamos a representarlo sólo con una bolita por ahorita y entonces puedes pensar que estos están más o menos unidos de esta forma y considerando el nitrógeno como uno de los vértices superiores del de está justamente pirámide verdad a diferencia del carbono que estaba dentro de este tetraedro así que para concluir tenemos una el piramidal tribunal verdad es la geometría de la molécula del amoniaco pero es el nitrógeno que tiene una invitación sp3 muy bien vamos a hacer un ejemplo más y vamos a considerar la molécula del agua así que si recordamos tenemos un oxígeno con dos parejas de electrones que está unido a dos átomos de hidrógeno verdad esta es la molécula de agua y nuevamente si calculamos el número estético tenemos que el número estético es el número de enlaces y gmac que aquí podemos observar que son dos tenemos dos enlaces sigma y hay que sumarle el número de parejas de electrones solitarios que son dos parejas así que nuevamente nuestro número estético resulta ser cuatro y eso significa que el oxígeno tiene una hibridación sp3 muy bien así que nuevamente vamos a tratar de dibujar cómo se vería esto tenemos nuestro oxígeno con 4 4 orbitales híbridos ahí tenemos 3 entre un cuarto entonces podemos poner un electrón aquí otro electrón acá y estos dos tienen a los dos electrones cada uno de cada uno corresponde a una de estas parejas solitarias que están junto al oxígeno verdad y finalmente agregamos nuestros hidrógenos verdad tenemos un hidrógeno aquí y tenemos otro hidrógeno acá entonces los enlaces sigma corresponden a estos traslapes entre los orbitales y nuevamente el arreglo dentro de estas parejas de electrones éste traerá este tetraedro perdón hídrico ahí lo tienen esta es la geometría de los arreglos de las parejas de electrones sin embargo este nuevamente no es el caso de la geometría de la molécula completa verdad porque si pensamos en estos grupos de electrones y los orbitales híbridos bueno la geometría de la molécula es bastante diferente así que vamos a tratar de dibujarlo de este lado tenemos nuevamente nuestro oxígeno que tiene unidos los dos hidrógenos y ahí lo tenemos y además tenemos nuestros orbitales verdad que tienen estas parejas de electrones ahí lo tenemos y a diferencia por ejemplo del amoníaco aquí teníamos solo una pareja de electrones que estaba empujando a los él o más bien repeliendo a los electrones que se encontraban en los enlaces en este caso tenemos dos parejas electrones solitarios así que nuevamente por esta razón va a estar cambiando el ángulo entre los enlaces entre este enlace de verdad entre estos dos enlaces más bien este ángulo ya no va a resultar ser ni siquiera de 107 grados de hecho va a bajar todavía más y va a ser de aproximadamente 180 105 grados por eso es que a la geometría de esta molécula se le conoce como geometría angular y si tú te preguntas por qué es la geometría angular bueno si omitimos por un momento estos electrones podríamos pensar que aquí está el oxígeno verdad que está unido con dos hidrógenos verdad entonces si tú te fijas en esta figura podrías pensar qué forman un ángulo forme un ángulo entre los dos hidrógenos y el oxígeno así que aquí tuvimos tres ejemplos de moléculas en donde el átomo central en estas en estos tres ejemplos tiene una hibridación sp3 así que esta es una forma de más o menos descubrir la la geometría molecular completa y para pensar el ángulo entre los enlaces verdad y también pensar cómo es que se comportan los orbitales híbridos y cómo es que toda esta interacción afecta a la estructura de estas moléculas