Valence - Shell Teoría Electron Repulsión

La capa de valencia de electrones par repulsión modelo ( RPECV ) se introdujo por primera vez en la década de 1950 por los químicos RJ Gillespie y Ronald Nyholm . Hoy en día la mayoría de los estudiantes de la química todavía aprenden RPECV como una forma " rápida y sucia " para predecir cómo se organizarán los átomos en una molécula en el espacio. RPECV es muy útil, pero tiene sus limitaciones. Historia

Aunque RPECV se enseña a menudo en combinación con estructuras de puntos de Lewis , en realidad fue desarrollado de forma independiente - estructuras de puntos de Lewis se introdujeron por primera vez un medio siglo antes . A finales de 1950 , Gillespie y Nyholm estaban buscando una mejor manera de enseñar geometría molecular a los estudiantes. Se dieron cuenta de que algunas reglas simples aplicables a metano, amoníaco y el agua también aplicarse a numerosas otras moléculas , aunque con algunas excepciones. Gillespie y Nyholm encontraron que no sólo fueron estas sencillas reglas más fáciles de enseñar , pero las reglas se podían justificar en cierta medida, sobre la base de los modelos más sofisticados . En 1957 publicaron un artículo que explica sus ideas.
Reglas

La gran ventaja del modelo RPECV es su simplicidad sorprendente . Se supone que los pares de electrones alrededor de un átomo de acto como si se repelen entre sí . Pares de electrones de enlace quieren estar tan separados entre sí y solitarios pares de electrones como sea posible . Pares de electrones , sin embargo , ocupan más espacio , por lo que la distribución de los bonos alrededor de un átomo es un poco " doblado " cuando se trate de un solo par .
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Si un átomo tiene cuatro enlaces y no hay pares libres , RPECV predice los bonos se ordenan alrededor del átomo en un patrón tetraédrico por lo que los ángulos entre los cuatro enlaces son iguales . Esto es de hecho exactamente lo que se observa para el metano . Si un átomo tiene tres enlaces y un par solitario , RPECV predice que formar una especie de forma piramidal con el átomo en el vértice y el enlace ángulos ligeramente por debajo de 109,5 grados. Esto es de hecho lo que se observa para el amoníaco . Y si una molécula tiene dos enlaces y dos pares solitarios , RPECV predice una estructura doblada con un ángulo de enlace un poco por debajo de 109,5 grados para los dos enlaces - que de hecho es lo que se observa para el agua. RPECV se puede utilizar para encontrar la geometría de las moléculas más grandes o átomos con pares 5 ó 6 de unión y solitarios también.
Limitaciones

RPECV tiene muchas limitaciones . No se aplica a ciertas moléculas , especialmente complejos formados por metales de transición . Tampoco es posible hacer cálculos con RPECV ; se puede obtener una idea aproximada de la forma , pero nada más . Por último , RPECV no da ninguna información sobre cómo se distribuye realmente la densidad de electrones . Se necesitan modelos más sofisticados como teoría de orbitales moleculares para determinar cómo se distribuye la densidad de electrones alrededor de la molécula . No obstante , RPECV es tan conceptualmente simple que se puede utilizar para trabajar rápidamente geometría molecular en la cabeza - . Por lo que se ha enseñado a generaciones de estudiantes de química y sigue siendo útil para el día de hoy