Introducción

¡Bienvenidos al fantástico mundo de la Geometría Molecular! Este campo de la Química se encarga de estudiar la disposición tridimensional de los átomos en ciertas moléculas. Dentro de la geometría molecular, dos conceptos son fundamentales: la Teoría de la Repulsión de Pares de Electrones de la Capa de Valencia (VSEPR) y la Teoría de la Unión de Valencia (TLV).

La VSEPR se basa en la idea de que los pares de electrones de la capa de valencia de un átomo central se repelerán y se dispondrán en el espacio de manera que se minimice esa repulsión, determinando la forma de la molécula. Por otro lado, la TLV sugiere que los electrones de valencia de los átomos se unen formando pares de electrones compartidos (enlaces covalentes) y describe la formación de estos enlaces.

Comprender estos conceptos permite entender por qué ciertas moléculas tienen formas específicas y cómo esas formas influyen en las características químicas de la molécula, como por ejemplo, la polaridad. Cada forma molecular también influye en las propiedades físicas de las sustancias, como el punto de fusión y ebullición.

Contextualización

La Geometría Molecular tiene una amplia aplicación en nuestra vida cotidiana, por ejemplo, en la producción de medicamentos. Las propiedades químicas de un medicamento (como su capacidad de interactuar con un receptor celular) dependen de la forma de la molécula, es decir, de su geometría.

El conocimiento de la geometría molecular también es esencial para muchos campos de estudio más allá de la química y biología, como en ingeniería de materiales, física cuántica y nanotecnología. En la nanotecnología, por ejemplo, la forma de las moléculas utilizadas puede determinar la funcionalidad de un material nanoestructurado.

Para profundizar en el tema, accedan a:

1. Khan Academy: Geometría Molecular
2. Brasil Escola: Geometría Molecular
3. Mundo Educação: Teoría de la Repulsión de Pares de Electrones de la Capa de Valencia (VSEPR)

Actividad Práctica

Título de la actividad: Construyendo Modelos Moleculares

Objetivo del proyecto

El objetivo de este proyecto es construir modelos físicos de moléculas utilizando recursos simples y reciclables. A través de este proyecto, ustedes comprenderán y visualizarán la geometría de diferentes moléculas, aprendiendo sobre la teoría VSEPR y TLV.

Descripción detallada del proyecto

Los alumnos serán divididos en grupos de 3 a 5 integrantes. Cada grupo deberá elegir 5 moléculas diferentes y construir modelos físicos que representen la geometría de esas moléculas.

Materiales necesarios

• Palitos de dientes o de barbacoa
• Bolitas de icopor o frutas pequeñas (como uvas) que puedan ser pinchadas en los palitos
• Pintura guache de diferentes colores
• Cartón o cartulina
• Marcadores o lápices de colores
• Internet y libros para investigación

Paso a paso detallado para la realización de la actividad

1. Comiencen investigando sobre las moléculas que eligieron, identificando la cantidad de átomos y la geometría molecular de cada una de ellas. Recuerden investigar la teoría VSEPR y la TLV para entender cómo se comportan los electrones en ellas.

2. Utilizando las bolitas de icopor o frutas pequeñas como átomos, y los palitos como enlaces, construyan un modelo físico de cada molécula. Utilicen pinturas de diferentes colores para representar diferentes tipos de átomos y tipos de enlace.

3. Después de la construcción de los modelos, cada grupo debe preparar una presentación hablando brevemente sobre cada molécula, lo que aprendieron sobre la geometría molecular, sobre la teoría VSEPR y TLV, y cómo estos conceptos se aplican en el modelo físico construido.

4. Cada grupo debe preparar un póster (o una presentación digital) con dibujos esquemáticos de los modelos construidos e información importante sobre cada molécula.

5. Finalmente, cada grupo debe escribir un informe detallado sobre la experiencia y los resultados obtenidos, con los siguientes temas:

   • Introducción: Descripción del proyecto, de los conceptos teóricos estudiados y de las moléculas elegidas.

   • Desarrollo: Detalles sobre la construcción de los modelos, con fotos o dibujos, las dificultades encontradas, y cómo la teoría ayudó a entender la disposición de los átomos en la molécula.

   • Conclusiones: Aquí los alumnos deberán hablar sobre lo que aprendieron en la práctica, cómo la actividad contribuyó a la comprensión de la geometría molecular y la aplicación de estos conceptos en la vida cotidiana.

   • Bibliografía: Indicar aquí todas las fuentes de investigación utilizadas en el proyecto.

Entregas del proyecto

Al final del mes, los grupos deben entregar los modelos físicos, presentar el trabajo a la clase (presentación oral y mostrando el póster o presentación digital) y entregar el informe escrito. La evaluación se basará en el trabajo en equipo, en la calidad y creatividad de los modelos y de la presentación, en la comprensión de los conceptos teóricos y en la calidad del informe escrito.

Es fundamental que el informe escrito esté en armonía con el proyecto, conectando la práctica y la teoría, y que demuestre reflexión crítica, creatividad y sólidos conocimientos sobre la Geometría Molecular.