Enlace químico y geometría molecular

• $\text{NH}_3$: $5 + 3 \cdot 1 = 8$ electrones (4 pares). El N es el átomo central y forma tres enlaces sencillos $\text{N–H}$ (3 pares); el par restante queda solitario sobre el N, que completa su octeto:

• $\text{HF}$: $1 + 7 = 8$ electrones (4 pares). Un enlace sencillo $\text{H–F}$ y tres pares solitarios sobre el F, que completa el octeto (el H queda con 2 electrones):

• $\text{C}_2\text{H}_4$: $2 \cdot 4 + 4 \cdot 1 = 12$ electrones (6 pares). Cada C se une a dos H y al otro C. Con enlaces sencillos se usan 5 pares y cada C tendría solo 6 electrones; con el último par se forma un doble enlace $\text{C=C}$ y los dos carbonos completan el octeto. No hay pares solitarios:

• $\text{NH}_3$: 4 zonas alrededor del N (3 pares enlazantes y 1 solitario): geometría electrónica tetraédrica (tipo $\text{AB}_3\text{E}$). Como un vértice lo ocupa el par solitario, la geometría molecular es piramidal trigonal; el par solitario repele más que los enlazantes y cierra el ángulo $\text{H–N–H}$ a unos $107^\circ$ (menos que $109{,}5^\circ$). Hibridación $sp^3$ del N.
• $\text{HF}$: molécula diatómica. Alrededor del F hay 4 zonas (1 par enlazante y 3 solitarios), disposición electrónica tetraédrica, pero con solo dos átomos la geometría molecular es necesariamente lineal.
• $\text{C}_2\text{H}_4$: cada C tiene 3 zonas (dos enlaces $\text{C–H}$ y el doble enlace $\text{C=C}$), sin pares solitarios (tipo $\text{AB}_3$): geometría electrónica y molecular trigonal plana en torno a cada carbono, con ángulos de unos $120^\circ$. Hibridación $sp^2$; el enlace $\pi$ obliga a que los seis átomos estén en el mismo plano: la molécula es plana.

• Mayor momento dipolar: $\text{HF}$. Su único enlace es el más polar de los tres ($\Delta\chi = 1{,}8$) y, al ser diatómica, el momento del enlace es el de la molécula ($\mu \approx 1{,}8\ \text{D}$). El $\text{NH}_3$ también es polar (los tres momentos $\text{N–H}$, con $\Delta\chi = 0{,}8$, no se anulan en la pirámide), pero menos ($\mu \approx 1{,}5\ \text{D}$).
• Menor momento dipolar: $\text{C}_2\text{H}_4$. Los enlaces $\text{C–H}$ son casi apolares y, por la simetría plana de la molécula, sus momentos se anulan: $\mu = 0$, es apolar.

Distingue siempre las dos geometrías: la electrónica cuenta todas las zonas de densidad (pares solitarios incluidos) y la molecular solo mira dónde están los átomos. En el $\text{NH}_3$ la primera es tetraédrica y la segunda, piramidal.

Y en la TRPECV, un doble enlace cuenta como una zona: cada C del eteno tiene tres, no cuatro.