Geometría molecular (VSEPR)

• La teoría VSEPR predice la forma 3D de una molécula: los dominios de electrones del átomo central se repelen y se separan al máximo.
• Un dominio es cada región de densidad electrónica: un par solitario, un enlace simple, o un enlace doble/triple (un enlace múltiple cuenta como un solo dominio).
• La geometría electrónica incluye todos los dominios; la geometría molecular solo los átomos (los solitarios no se "ven" pero sí comprimen los ángulos).
• Los pares solitarios comprimen los ángulos porque ocupan más espacio: repulsión solitario–solitario > solitario–enlazante > enlazante–enlazante.
• Una molécula es polar si su geometría es asimétrica (los dipolos de enlace no se cancelan).

2 dominios · 0 solitarios → Lineal · ángulo $180°$ · ejemplos: $\text{CO}_2$, $\text{BeCl}_2$

3 dominios · 0 solitarios → Trigonal plana · ángulo $120°$ · ejemplos: $\text{BF}_3$, $\text{CH}_2\text{O}$

3 dominios · 1 solitario → Angular · ángulo $<120°$ · ejemplos: $\text{SO}_2$, $\text{O}_3$

4 dominios · 0 solitarios → Tetraédrica · ángulo $109{,}5°$ · ejemplos: $\text{CH}_4$, $\text{CCl}_4$

4 dominios · 1 solitario → Piramidal trigonal · ángulo $\approx 107°$ · ejemplos: $\text{NH}_3$, $\text{PCl}_3$

4 dominios · 2 solitarios → Angular · ángulo $\approx 104{,}5°$ · ejemplos: $\text{H}_2\text{O}$, $\text{H}_2\text{S}$

• Base: $\text{CH}_4$ sin solitarios → ángulo tetraédrico puro $109{,}5°$.
• $\text{NH}_3$ con 1 solitario: ángulo comprimido a $\approx 107°$.
• $\text{H}_2\text{O}$ con 2 solitarios: ángulo comprimido a $\approx 104{,}5°$.
• Cada solitario adicional reduce el ángulo respecto al ideal (mayor repulsión solitario–enlazante).

• Geometría simétrica (mismos sustituyentes): los dipolos se cancelan → molécula apolar. Ej. $\text{CO}_2$ (lineal), $\text{BF}_3$ (trigonal plana), $\text{CH}_4$ (tetraédrica).
• Geometría asimétrica por solitarios: los dipolos no se cancelan → molécula polar. Ej. $\text{H}_2\text{O}$ (angular), $\text{NH}_3$ (piramidal), $\text{SO}_2$ (angular).

Enunciado: Predice la geometría y el ángulo de enlace de $\text{NH}_3$ y $\text{H}_2\text{O}$, y explica por qué el ángulo del agua es menor.

• $\text{NH}_3$: N forma 3 enlaces $\text{N}{-}\text{H}$ + 1 par solitario → 4 dominios, 1 solitario → geometría electrónica tetraédrica · geometría molecular piramidal trigonal · ángulo $\approx 107°$.
• $\text{H}_2\text{O}$: O forma 2 enlaces $\text{O}{-}\text{H}$ + 2 pares solitarios → 4 dominios, 2 solitarios → geometría electrónica tetraédrica · geometría molecular angular · ángulo $\approx 104{,}5°$.
• El $\text{H}_2\text{O}$ tiene 2 solitarios frente al 1 del $\text{NH}_3$; la repulsión solitario–solitario (la más intensa) comprime más los ángulos de enlace, de ahí que $104{,}5° < 107°$.

• Nombra la geometría molecular (por los átomos), no la electrónica, salvo que el enunciado pida explícitamente la electrónica.
• Un enlace doble o triple cuenta como un solo dominio en VSEPR; no lo cuentes como dos.
• La forma "angular" aparece en dos contextos: 3 dominios/1 solitario (ángulo $<120°$) y 4 dominios/2 solitarios (ángulo $\approx 104{,}5°$).
• Para la polaridad: una molécula con enlaces polares puede ser apolar si la geometría es simétrica ($\text{CO}_2$, $\text{CCl}_4$).
• Menciona el ángulo exacto cuando esté definido ($180°$, $120°$, $109{,}5°$) o aproximado con justificación cuando haya solitarios.