Geometría molecular en 3D

Educación secundaria superiorQuímicaGeometría VSEPR, modelo de bolas y varillas

Acerca de este experimento

Gira siete moléculas clásicas en 3D y observa cómo los pares de electrones alrededor del átomo central se repelen para separarse lo máximo posible. Los pares solitarios se muestran como lóbulos difuminados, para que el alumnado pueda ver por qué el agua tiene forma angular y el amoníaco forma una pirámide, aunque ambos tengan cuatro dominios electrónicos, al igual que el metano.

Objetivos de aprendizaje

  • Cuenta los pares enlazantes y solitarios alrededor de un átomo central
  • Predice la geometría molecular a partir del número de dominios electrónicos
  • Explica por qué los pares solitarios reducen los ángulos de enlace comparando CH₄, NH₃ y H₂O
  • Reconoce las geometrías lineal, trigonal plana, tetraédrica, bipiramidal trigonal y octaédrica

Cómo usarlo

  1. 1Elige una molécula del panel. El modelo gira lentamente para que toda la clase pueda verla.
  2. 2Arrastra sobre el escenario para girar la molécula tú mismo y desplázate o pellizca para ampliar.
  3. 3Activa los pares solitarios y compara CH₄, NH₃ y H₂O, uno tras otro.
  4. 4Lee la notación VSEPR y el ángulo de enlace en el panel y relaciónalos con la forma.

El modelo

A: átomo central, X: átomos enlazados, E: pares solitarios
El número de dominios determina la geometría electrónica.

Supuestos

  • Los ángulos de enlace son valores experimentales estándar. Las longitudes de enlace y los tamaños atómicos no están representados a escala.
  • Un enlace doble cuenta como un dominio electrónico.
  • Los lóbulos de los pares solitarios solo muestran su dirección, no la densidad electrónica real.

Pruébalo en clase

  1. Q1CH₄, NH₃ y H₂O tienen cuatro dominios electrónicos. ¿Por qué son diferentes sus ángulos de enlace?
  2. Q2¿Por qué CO₂ es lineal y H₂O angular, aunque ambos tienen tres átomos?
  3. Q3En PCl₅, ¿qué ángulos de enlace son de 90° y cuáles de 120°?
  4. Q4Predice la forma de SiCl₄ antes de consultar una referencia.

Preguntas frecuentes

¿Qué significa VSEPR?

Repulsión de los pares de electrones de la capa de valencia. Los pares de electrones alrededor de un átomo central se repelen entre sí y se disponen lo más separados posible.

¿Por qué los pares solitarios comprimen los ángulos de enlace?

Un par solitario está atraído por un solo núcleo, por lo que se extiende más cerca del átomo central y empuja los pares enlazantes entre sí.

¿Pueden los estudiantes usar esto en una tableta?

Sí. Arrastra con un dedo para girar y pellizca para ampliar o reducir.