La estructura tatraedrica del agua

La estructura tatraedrica del agua

La geometría molecular tetraédrica es un tipo de geometría molecular en la que un átomo central se encuentra en el centro enlazado químicamente con cuatro sustituyentes que se encuentran en las esquinas de un tetraedro. Algunos ejemplos de especies químicas con esta geometría son el metano (CH4), el ion amonio (NH4+), o los aniones sulfato (SO42-) y fosfato (PO43-).

Los ángulos de enlace cumplen la condición cos σ = −1/3 por lo que σ = cos−1(−1/3) y por tanto σ ≈ 109,5°, cuando los cuatro sustituyentes son iguales, como en el CH4. Esta geometría molecular es común en todos los elementos químicos de la primera mitad de la tabla periódica. El tetraedro perfectamente simétrico pertenece al grupo puntual Td, pero la mayoría de las moléculas tetraédricas no poseen tan alta simetría porque los cuatro sustituyentes no son iguales. Las moléculas tetraédricas puede ser quirales si poseen los cuatro sustituyentes diferentes.

El enlace por puente de hidrogeno

Los puentes de Hidrógeno, se forman por átomos de Hidrógeno localizados entre átomos pequeños muy electronegativos, cuando un átomo de Hidrógeno está unido covalentemente, a un átomo electronegativo, Oxígeno, Nitrógeno o Flúor, el átomo con mayor electronegatividad atraerá hacia si los electrones del enlace, formándose un dipolo negativo, mientras que el átomo de hidrógeno, al ceder parcialmente sus electrones, genera un dipolo de carga positiva en su entorno. Estas cargas opuestas se atraen. Esta deficiencia parcial en electrones, hace a los átomos de Hidrógeno susceptibles de atracción por los electrones no compartidos en los átomos de Oxígeno, Nitrógeno o Flúor.

A continuación se detallan algunos valores de la fuerza de puentes de hidrógeno: .

 F—H...F (155 kJ/mol)

 O—H...N (29 kJ/mol)

 O—H...O (21 kJ/mol)

 N—H...N (13 kJ/mol)

 N—H...O (8 kJ/mol)

 HO—H...:OH3+ (18 kJ/mol) .

El puente de Hidrógeno es un caso especial de la interacción dipolo-dipolo, es relativamente débil entre -20 y -30 kJ mol -1la fuerza de enlace aumenta al aumentar la electronegatividad y disminuye con el tamaño de los átomos participantes.

[2] En el caso del oxígeno, con un total de 8 electrones, se presentan DOS pares de electrones solitarios, tanto en el caso de la hibridación sp3 como de la sp2:

Los dos pares de electrones solitarios se muestran en rojo; los orbitales en verde, ocupados por un electrón cada uno, son los que van a participar en los enlaces. En el caso de la hibridación sp2, trigonal, como en el C=O (no mostrada la figura), también hay dos pares de electrones solitarios. En resumen, un átomo de oxígeno puede actuar como aceptor de dos puentes de hidrógeno.

El nitrógeno tiene

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