Definición de dominio electrónico y TRPEV

El dominio electrónico se refiere a la región en el espacio alrededor del núcleo de un átomo en la que es más probable encontrar a los electrones de valencia, bien sea electrones enlazantes o electrones de valencia libres (no compartidos).

Los dominios electrónicos pueden involucrar el espacio en el que se encuentra un solo electrón no compartido, como en el caso de los radicales libres; un par de electrones no compartidos; o pueden incluso contener uno o más pares de electrones enlazantes, como sucede en el caso de los enlaces covalentes múltiples.

Importancia de los dominios electrónicos

Conocer o poder predecir la posición y orientación en el espacio de los dominios electrónicos es de gran importancia para los químicos. Para empezar, esto permite conocer la geometría molecular, ya que indica hacia dónde se encuentran los átomos enlazados a un átomo central. Es decir, saber los dominios electrónicos permite predecir la forma de las moléculas y las posiciones relativas de los distintos grupos o átomos que la conforman.

Además de esto, los dominios electrónicos también permiten predecir muchos aspectos de la reactividad de las moléculas. Por ejemplo, conocer la orientación de un par de electrones libres ayuda a los químicos entender cómo reaccionan las bases de Lewis y por qué lo hacen con la orientación particular con la que reaccionan y no con otra.

Finalmente, el número de dominios electrónicos de un átomo en particular permite predecir o establecer el tipo de hibridación que debe poseer un átomo en una molécula determinada. Esto resulta muy práctico para poder establecer los tipos de orbitales que están involucrados en la formación de enlaces químicos de acuerdo a la teoría de enlace valencia.

Según esta teoría, los enlaces se forman por solapamiento de los orbitales atómicos en los que se encuentran los electrones de valencia de los átomos enlazados. Los dominios electrónicos permiten predecir cuáles de estos orbitales atómicos deberían estar involucrados.

Estructuras de Lewis y la Teoría de Repulsión de los Pares de Electrones de Valencia (TRPEV)

Como se mencionó hace un momento, la orientación de los dominios electrónicos se puede predecir y, con ello, se puede predecir al mismo tiempo la geometría molecular, la hibridación e incluso la reactividad de una molécula. Esta predicción se basa en dos aspectos fundamentales de la estructura molecular:

• La estructura de Lewis.
• La Teoría de Repulsión de los Pares de Electrones de Valencia (TRPEV).

Las estructuras de Lewis

La estructura de Lewis es una representación gráfica de los átomos que forman una molécula junto con todos sus electrones de valencia. Según la teoría propuesta por Lewis, los átomos se combinan para rodearse de ocho electrones y adquirir así la configuración electrónica de la capa de valencia de los gases nobles (comúnmente llamada la regla del octeto). Esto representa una de las bases más importantes para predecir cómo están compartidos los electrones en una molécula. Además, permite predecir qué átomos están unidos entre sí y por medio de qué tipos de enlaces.

La estructura de Lewis permite determinar directamente cuántos dominios electrónicos posee cada átomo en una molécula. Por ejemplo, en la molécula de agua, la estructura de Lewis posee un átomo de oxígeno central rodeado por dos átomos de hidrógeno y está unido a estos por medio de sendos enlaces covalente simples.

Adicionalmente, posee dos pares de electrones libres no compartidos, por lo que, en total, posee 4 dominios electrónicos.

La Teoría de Repulsión de los Pares de Electrones de Valencia (TRPEV)

A pesar de que la estructura de Lewis nos indica cuántos dominios electrónicos posee un átomo en una molécula, no nos indica cómo están orientados en el espacio. Para ello nos apoyamos en la TRPEV.

Esta es una teoría muy sencilla de entender. La misma establece que, debido a la repulsión generada por sus cargas iguales, los electrones de valencia siempre tratarán de alejarse los unos de los otros lo más que puedan. Por esta razón, en un átomo que posea solo dos dominios electrónicos, los mismos se orientarán de forma tal que apunten en direcciones contrarias, formando un ángulo de 180°. Si ambos dominios corresponden a electrones enlazantes, entonces esto dará origen a una molécula lineal.

La siguiente tabla resume las formas como se distribuyen los distintos números de dominios electrónicos en torno al átomo central, así como la respectiva hibridación y las distintas geometrías moleculares según el número de dominios enlazantes.

Referencias

ATOMOS. (2020, 22 abril). Teoría del enlace de valencia (VB). La física y química. https://lafisicayquimica.com/teoria-del-enlace-de-valencia-vb/

Borrás, J. J. (s. f.). Estructuras moleculares: Modelo VSPR (RPECV). JJ Borrás. https://www.uv.es/borrasj/EQEM_web_page/temas/tema_5/VSEPR.pdf

Chang, R. (2002). Fisicoquimica (1.^a ed.). MCGRAW HILL EDDUCATION.

¿Cómo identificar un dominio de electrones? (s. f.). Aleph. https://aleph.org.mx/como-identificar-un-dominio-de-electrones

Definición de dominio de electrones y teoría de VSEPR – Interesante – 2021. (s. f.). LesKanaris. https://us.leskanaris.com/3397-electron-domain-definition-and-vsepr-theory.html