Geometría molecular

La Geometría molecular o estructura molecular es la disposición tri-dimensional de los átomos que constituyen una molécula. Es importante por que determina muchas de las propiedades de las moléculas, como son la reactividad, polaridad, fase, color, magnetismo, actividad farmacologicoa, toxicologica, biológica, etc.
Las geometrías moleculares se determinan mejor a temperaturas próximas al cero absoluto porque a temperaturas más altas las moléculas presentarán un movimiento rotacional considerable. En el estado sólido la geometría molecular puede ser medida por Difracción de rayos X. Las geometrías se pueden calcular por procedimientos mecánico cuánticos ab initio o por métodos semiempíricos de modelamiento molecular. Las moléculas grandes a menudo existen en múltiples conformaciones estables que difieren en su geometría molecular y están separadas por barreras altas en la superficie de energía potencial.
La posición de cada átomo se determina por la naturaleza de los enlaces químicos con los que se conecta a sus átomos vecinos. La geometría molecular puede describirse por las posiciones de estos átomos en el espacio, mencionando la longitud de enlace de dos átomos unidos, ángulo de enlace de tres átomos conectados y ángulo de torsión de tres enlaces consecutivos.
El radio atómico aumenta al descender en un grupo y para los elementos de los grupos es y p el radio atómico disminuye de izquierda a derecha en un periodo. Esta variación puede interpretarse atendiendo a la configuración electrónica de los átomos. Al descender en un grupo, aumenta el número cuántico principal, y al pasar de un periodo a otro los electrones de valencia ocupan orbitales de número cuántico superior al anterior. Como se puede comprobar en las gráficas de las funciones de onda radial, los máximos se encuentra cada vez más alejados del núcleo conforme aumenta n, lo que explica el aumento en el tamaño del átomo. Por el contrario, a lo largo de un periodo los electrones de valencia ocupan orbitales con el mismo valor de n). Los valores de la carga nuclear efectiva a lo largo de un periodo aumentan (véanse por ejemplo los de los electrones 2p desde el B al Ne, Tabla 1), que hace que los electrones externos estén cada vez más atraídos que los del elemento que le precede en la Tabla Periódica. Ello supone que en un periodo los átomos se hacen cada vez más compactos, esto es, cada vez más pequeños.
El periodo 6 (Cs-Po) muestra una interesante e importante modificación de estas tendencias. Como puede observarse en la figura anterior, el radio metálico de los elementos de la tercera serie de transición es muy similar a los que muestran los metales de la segunda serie de transición y no significativamente mayores como en un principio cabría esperar. Por ejemplo, el radio del Mo es de 1,40 Å y el del W es sólo de 1,41 Å, a pesar de que este último elemento tiene 32 electrones más que el primero. Este efecto en la reducción del radio atómico para estos elementos se conoce como la contracción lantánida. El nombre del efecto apunta directamente a la causa del mismo. Los elementos del periodo 6 están precedidos por los elementos de la serie lantánida en los cuales se ocupan los orbitales 4f. Estos orbitales tienen muy poca capacidad de apantallamiento, de manera que las repulsiones entre los electrones que se van añadiendo a lo largo de la serie f no compensan el aumento de la carga nuclear y, en consecuencia, Zef aumenta de izquierda a derecha a lo largo del periodo; el efecto dominante de Zef hace que los electrones estén fuertemente atraídos y los átomos sean más compactos