Geometria molecular tetraédrica | |
Classificação VSEPR | AX 4 E 0 (AX 4 ) |
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Exemplos) | CH 4 , PO 4 3− , SO 4 2- |
Simetria molecular | Td |
Número estérico | 4 |
Coordenação | 4 |
Dupleto não vinculativo | 0 |
Ângulo de ligação | ≈ 109,47 ° |
Em química , a geometria molecular tetraédrica é a geometria das moléculas onde um átomo central, notado A, está ligado a quatro átomos, notado X, nos vértices de um tetraedro regular (ou quase regular). Estes compostos pertencem à classe AX 4 E 0 de acordo com a teoria VSEPR .
Os ângulos de ligação são ≈ 109,47 ° quando todos os substituintes são os mesmos que no caso do metano (CH 4 ). Os tetraedros perfeitamente simétricos pertencem ao grupo de pontos de simetria T d , mas a maioria das moléculas tetraédricas não tem essa simetria forte. As moléculas tetraédricas podem ser quirais .
Esta geometria está próxima da geometria molecular trigonal piramidal (AX 3 E 1 ), onde o lugar de um dos substituintes é mantido por um dupleto não vinculativo . Nesta geometria, os ângulos de ligação são menores que 109,5 °, por exemplo 107 ° no caso da amônia . Esta ligeira contração resulta da repulsão mais forte que este dupleto não ligante, em relação a um substituinte, exerce sobre os outros substituintes.
Praticamente todos os compostos orgânicos saturados são tetraédricos; este também é o caso para a maioria dos compostos de silício , germânio e estanho . Freqüentemente, as moléculas tetraédricas exibem múltiplas ligações com ligantes externos, como tetraóxido de xenônio (XeO 4 ), íon perclorato (ClO 4 - ), íon sulfato (SO 4 2- ) ou íon fosfato (PO 4 3- ). O trifluoreto de tiazila (SNF 3 ) é um composto tetraedricamente tendo uma ligação tripla enxofre-nitrogênio.
Da mesma forma, esta geometria é bastante difundida, especialmente em complexos onde o metal tem uma configuração d 0 ou d 10 . Assim, pode-se citar o tetraquis (trifenilfosfina) paládio (0) , o tetracarbonil de níquel ou então o tetracloreto de titânio . Muitos complexos com uma camada d incompleta também são tetraédricos, por exemplo, os tetrahaletos de ferro (II), cobalto (II) e níquel (II).
A inversão de uma estrutura tetraédrica é comum na química orgânica e na química do grupo principal. A inversão de Walden ilustra as consequências dessa inversão no nível do carbono.
As restrições geométricas de uma molécula podem causar sérias distorções em relação a uma geometria tetraédrica perfeita. Nestes compostos que compreendem um "carbono reverso", por exemplo, o carbono é piramidal.
Os exemplos mais simples de moléculas orgânicas exibindo um carbono invertido são os propelanos menores , como [1.1.1] propelano , ou geralmente paddlanes e piramidanos . Essas moléculas geralmente estão sob tensão, o que aumenta sua reatividade.
Um tetraedro também pode ser distorcido aumentando o ângulo entre duas ligações, indo nos casos mais extremos para formar um ângulo plano. No caso do carbono, tais fenômenos podem ser observados em uma classe de compostos denominados fenestranos .