Molécula de Metano, CH4:

Compuesta por 5 átomos : cuatro de hidrógeno y uno de carbono, con lo que vamos a tener un total de 8 e- (sólo contamos los electrones de valencia de los átomos) que distruir.

Carbono: 1s(2), 2s(2), 2p(4)

Hidrógeno: 1s(1)

El carbono va a tener que formar cuatro enlaces, para explicar estos enlaces recurimos a los orbitales atómicos híbridos, el resultado es que para formar cuatro enlaces necesitamos 4 orbitales híbridos, de la combinación de los orbitales 2s y 2p del carbono obtenemos 4sp3. Estos cuatro orbitales híbridos son idénticos y estan dirigidos hacia los cuatro vértices del tetraedro.

Las funciones de onda de estos orbitales híbridos son:

Ysp3(1) = C (2s-2px+2py+2pz)

Ysp3(2) = C (2s-2px-2py+2pz)

Ysp3(3) = C (2s+2px-2py-2pz)

Ysp3(4) = C (2s-2px+2py-2pz)

C es una cte de normalización y toma el valor de raíz de un cuarto.
 
 

  1. Tenemos 4 enlaces sencillos .
  2. La molécula sera tetraédrica con unos ángulos de enlace de 109.5 grados, con esta distribución la repulsión electrónica es mínima y la simetría de la molécula muy interesante.
El Grupo Puntual de Simetría de la Molécula:

Td

 

Es una molécula simetricamente muy bonita e interesante, si cogemos cualquiera de los átomos de H y los unimos con una linea imaginaria con el atomo de C, tendremos un eje de rotación de orden tres, es decir bajo rotaciones de la molécula entorno a ese eje de ángulos de 120 grados, (en general 120 X n, n=1,2,...) la molécula queda invariante. Conteniendo a ese eje, si dibujamos un plano que contenga a cualquiera de los otros H tendremos un plano de simetría de tipo v. Resalta que no tiene centro de inversión, es decir un punto en el que si tomamos un vector cualquiera r, no vemos lo mismo que en la direcion opuesta.

Es el mas simple de los hidrocarburos, su combustión da lugar a CO2, es un compuesto muy importante ya que es muy abundante, es el compuesto principal del gas natural.

CH4 + 2O2 da lugar a CO2 + 2H2O

claramente es uno de los responsables del aumento de la concentracion de CO2 en la atmósfera, y con ello del recalentamiento del planeta.



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