Que es el agua de valencia

¿Cuántos pares solitarios de electrones hay en la estructura electrón-punto del h2o?

a Planos de terminación utilizados para generar la losa de la superficie I. b Modelo estructural para la superficie solvatada de goethita (100) obtenido a partir de los experimentos CTR de Ghose et al. [22], que corresponde a la losa de la superficie I. Etiquetas: OI-hidroxilo superficial, OII-agua superficial, Oi y Oii-bulk O2-ligados al Fe superficial. c La losa de la superficie I obtenida a partir de la escisión en los planos de terminación I. El átomo de hidrógeno de color magenta se añadió para neutralizar la escisión superficial. c Los átomos de oxígeno de la losa superficial I están codificados por colores para mostrar la coordinación. Púrpura-hidróxido con tres vecinos de Fe, Verde-O2- con tres vecinos de Fe, azul-hidróxido con dos vecinos de FeImagen a tamaño completo

a Planos de terminación utilizados para generar la losa de superficie II. b La losa de superficie II aislada obtenida de la escisión en los planos de terminación II. El átomo de hidrógeno de color magenta se añadió para neutralizar la escisión de la superficie. c Los átomos de oxígeno de la losa de superficie II están codificados por colores para mostrar la coordinación. hidróxido púrpura con tres vecinos de Fe, verde-O2- con tres vecinos de Fe, hidróxido azul con dos vecinos de FeImagen a tamaño completo

Electrones de valencia del hidrógeno

El agua (H2O) es una molécula triatómica simple con simetría molecular C2v y un ángulo de enlace de 104,5° entre el átomo central de oxígeno y los átomos de hidrógeno. A pesar de ser una de las moléculas triatómicas más sencillas, su esquema de enlace químico no deja de ser complejo, ya que muchas de sus propiedades de enlace, como el ángulo de enlace, la energía de ionización y la energía de estado electrónico, no pueden explicarse mediante un modelo de enlace unificado. En su lugar, a continuación se analizan varios modelos de enlace tradicionales y avanzados, como la estructura simple de Lewis y VSEPR, la teoría de los enlaces de valencia, la teoría de los orbitales moleculares, la hibridación isovalente y la regla de Bent, con el fin de proporcionar un modelo de enlace completo para el H2O, que explique y racionalice las diversas propiedades y características electrónicas y físicas manifestadas por sus peculiares disposiciones de enlace.

MO simple del H2OEn contraste con la localización de los electrones dentro de sus orbitales atómicos en la teoría del enlace de valencia, el enfoque del orbital molecular considera que los electrones están deslocalizados en toda la molécula. El diagrama de MO simple del H2O se muestra a la derecha[2][3] Siguiendo tratamientos de simetría simple, los orbitales 1s del átomo de hidrógeno están premezclados como a1 y b1. Los orbitales de la misma simetría y niveles de energía similares se pueden mezclar para formar un nuevo conjunto de orbitales moleculares con características de enlace, no enlace y antienlace. En el diagrama de MO simple del H2O, el orbital 2s del oxígeno se mezcla con los orbitales de hidrógeno premezclados, formando un nuevo orbital de enlace (2a1) y antienlace (4a1). Del mismo modo, el orbital 2p (b1) y los otros orbitales 1s de hidrógeno premezclados (b1) se mezclan para formar el orbital de enlace 1b1 y el orbital de antienlace 2b1. Los dos orbitales 2p restantes no se mezclan. Aunque este sencillo diagrama de MO no proporciona cuatro niveles de energía diferentes como se ha determinado experimentalmente a partir de la PES, los dos orbitales de enlace son, no obstante, claramente diferentes, lo que proporciona una diferenciación en los niveles de energía de los electrones de enlace.

Co2 número de electrones de valencia

Hay 6 electrones del oxígeno y 2 electrones de los hidrógenos. Hay 8 electrones en total (#4# #e# pares) para distribuir alrededor del átomo de oxígeno central; para lo cual VSEPR hace una predicción.

4 pares de electrones dispuestos alrededor del átomo de oxígeno asumirían una geometría tetraédrica; los ángulos de enlace son #109.5^(@)#. Así que el ángulo de enlace #H-O-H# debe (idealmente) ser #109.5^(@)#, al igual que el ángulo entre los pares solitarios. Debido a que los pares solitarios son más grandes y más difusos que los pares de enlace, tenderán a disminuir el #/_H-O-H# hasta cierto punto. Así que el agua es una molécula curvada con un #/_H-O-H# de aproximadamente #105^(@)# (en realidad #104,5^(@)#). (La forma y el ángulo de enlace entre los pares solitarios son irrelevantes para la estructura de la molécula cuando se determina).

Nótese que este tratamiento predice que todos los átomos constituyentes son neutros, es decir, 1 electrón asociado a cada #H#, y 6 electrones (+2 núcleo interno) asociados al #O#. Este tratamiento también predice la estructura de los homólogos del Grupo VI del agua, el sulfuro de hidrógeno, el seleniuro de hidrógeno y el telururo de hidrógeno. ¿Cómo predeciríamos la estructura del ion hidronio, #H_3O^+#; dónde se encuentra la carga positiva?

Estructura de Lewis para el h2o

y forma un solo enlace. En el panel (c), hemos aplicado la convención simbólica de que dos electrones compartidos que forman un enlace químico entre átomos pueden representarse mediante una línea. Con una estructura de Lewis válida, podemos inferir la geometría molecular de la molécula de agua. El octeto sobre el oxígeno central puede verse como formado por cuatro dominios de electrones, dos pares enlazantes y dos “pares solitarios” no enlazantes. La aplicación de la teoría VSEPR a esta configuración lleva a la conclusión de que estos cuatro dominios de electrones están -en una primera aproximación- dispuestos alrededor del oxígeno central en un patrón tetraédrico. La principal conclusión que se desprende es que la disposición de los átomos en la molécula H-O-H no es lineal, sino curvada, y se espera que el ángulo de enlace sea cercano al valor tetraédrico, 109,5°. Dado que los pares solitarios distribuyen la carga negativa sobre un volumen mayor que los pares enlazantes, la repulsión electrostática hace que los pares enlazantes se acerquen un poco más, por lo que el ángulo de enlace real debería ser un poco menor que 109,5°. Como veremos a continuación, también podemos utilizar la estructura de Lewis para analizar si la molécula de agua tiene polaridad.