Resumen
En este trabajo gracias a la nueva regla del octeto se
logra Predecir la existencia de dos moléculas distintas en
su forma geométrica, que aunque corresponden a un mismo
compuesto de Pentafluoruro de Antimonio no son iguales. Hay un
Pentafluoruro de Antimonio que se origina a partir de un
átomo de Antimonio en estado excitado, que tiene solo dos
enlaces axiales hipervalentes quienes lo obligan a adoptar una
geometría molecular bipiramidal trigonal y además
no es un ácido de Lewis. Por otro lado existe otro
Pentafluoruro de Antimonio que se origina a partir de un
átomo de Antimonio en estado fundamental, que tiene a
cuatro enlaces ecuatoriales hipervalentes quienes lo obligan a
adoptar una geometría molecular piramidal cuadrada y
además, a diferencia del anterior pentafluoruro, este
sí es un ácido de Lewis.
Palabras claves: Ácido
Fluoroantimónico, Superácido.
Abstract
In this work thanks to the new rule of byte is achieved
to predict the existence of two different molecules in its
geometric form, which although they correspond to a same compound
of antimony pentafluoride are not equal. There is an antimony
pentafluoride which originates from an atom of antimony in
excited state, which has only two links axial hipervalentes who
is obligated to adopt a trigonal bipyramidal molecular geometry
and also it is not a Lewis acid. On the other hand there is
another antimony pentafluoride which originates from an atom of
antimony in critical state, which has four Equatorial links
hipervalentes requiring it to adopt a square pyramidal molecular
geometry and also, unlike the previous pentafluoride, this is a
Lewis acid.
Keywords: Fluoroantimonic acid,
Superacid.
Introducción
Precisamos que todo el desarrollo de este
artículo, estará siempre sostenido en el principio
de que químicamente los electrones por lo general,
estarán casi siempre apareados. Bajo este principio se
desarrollan los anteriores trabajos de energía
atómica Número cuántico magnético del
electrón, el trabajo de la superconductividad, el
artículo del acoplamiento espín-órbita del
electrón, además el anterior trabajo de
Semiconductores y el de Células fotoeléctricas
publicado en textoscientificos y Monografías.
También este artículo se basa en la nueva regla del
octeto.
En la molécula de monóxido de carbono el
átomo de carbono se comporta como un nucleófilo
rico en electrones es decir como un carbanión.
Este trabajo está basado en el del estado
fundamental del átomo y los enlaces
hipervalentes.
Desarrollo del
Tema
ANTIMONIO
El antimonio es un elemento químico de
número atómico 51 situado en el grupo 15 de la
tabla periódica de los elementos
Por su ubicación en el grupo 15 de la tabla
periódica tiene a 5 electrones de valencia.
El átomo de Antimonio tiene un estado fundamental
y un estado excitado, con la misma carga eléctrica de
más tres (+3).
ESTADO FUNDAMENTAL del ÁTOMO de
ANTIMONIO
Según la nueva regla del octeto el Antimonio
presenta un estado fundamental, el cual tiene dos pares de
electrones libres, un par de huecos libres y un electrón
apareado con un hueco.
Cuando un electrón se encuentra apareado con un
hueco se convierte en un electrón enlazante por lo tanto,
el estado fundamental tiene a un solo electrón
enlazante.
Átomos de Antimonio en estado
fundamental. Los pequeños círculos rellenos verde
corresponden a los electrones de valencia del átomo que
tiene su mismo color y los pequeños círculos
vacíos son los huecos del átomo que tiene su mismo
color de línea. La carga eléctrica del antimonio es
de más seis (+3).
Fig. No1.
ESTADO EXCITADO del ÁTOMO de
ANTIMONIO
El único estado de excitación del
antimonio tiene a un par de electrones libres y 3 pares donde
cada electrón, está apareado con un
hueco.
El átomo de antimonio en su estado excitado,
tiene según la nueva regla del octeto 3 electrones
enlazantes por el hecho de tenerlos a cada uno de ellos apareados
con huecos.
Los pares enlazantes son aquellos electrones aptos para
los enlaces de un solo electrón y además, los
enlaces covalentes ordinarios en donde cada átomo aporta
en el enlace a un electrón y a un hueco.
Los pares de electrones libres, no son pares enlazantes
pero, son los electrones aptos para los enlaces coordinados,
además efectúan a los enlaces de tres electrones y
son los electrones apropiados para los enlaces
hipervalentes.
Átomo de Antimonio excitado. Los
pequeños círculos rellenos de verde corresponden a
los electrones de valencia del átomo que tiene su mismo
color y los pequeños círculos vacíos son los
huecos del átomo que tiene su mismo color de línea.
La carga eléctrica del Antimonio es de más tres
(+3).
Fig. No.2
HIPERVALENCIA a PARTIR de un ANTIMONIO en
estado EXCITADO
El antimonio excitado tiene tres electrones enlazantes
que constituirían a tres enlaces covalentes ordinarios de
dos electrones y dos huecos.
Con el par de electrones libres el antimonio excitado
configuraría dos enlaces hipervalentes donde cada uno
tendría a dos electrones y un solo hueco.
Es decir que el antimonio excitado delante de un ligando
como flúor, tiene todas las herramientas para configurar
el pentafluoruro de antimonio de geometría
bipiramidal trigonal, donde se configuraría 3
enlaces cortos, ecuatoriales, covalentes ordinarios, de dos
electrones y dos huecos, con la presencia también de dos
enlaces largos, hipervalentes y axiales.
Pentafluoruro de Antimonio tipo
geometría bipiramidal trigonal. Los dos pares de barras de
color azul oscuro representan a los dos enlaces largos, axiales e
hipervalentes. Los 3 pares de barras de color rojo representan a
los 3 enlaces cortos, covalentes ordinarios de dos electrones y
de dos huecos y de disposición ecuatoriales. Los
pequeños círculos rellenos de verde y rojo
corresponden a los electrones de valencia del átomo que
tiene su mismo color y los pequeños círculos
vacíos son los huecos del átomo que tiene su mismo
color de línea. La carga eléctrica del Antimonio es
de más tres (+3). La carga eléctrica de los
átomos de flúor es de más uno
(+1).
Fig. No.3.
HIPERVALENCIA a PARTIR del ANTIMONIO en
estado FUNDAMENTAL
El antimonio en estado fundamental tiene a un solo
electrón enlazante porque está apareado con un
hueco.
Ese único electrón apareado con un hueco,
es el único electrón capaz de configurar un enlace
que sea covalente ordinario corto con dos electrones y dos
huecos.
En el antimonio fundamental hay dos pares de electrones
libres, que son 4 electrones capaces de configurar a 4 enlaces
hipervalentes.
En el antimonio fundamental queda un par de huecos que
son aptos para configurar un enlace covalente coordinado actuando
el antimonio como un átomo aceptor.
Entonces con los 4 enlaces hipervalentes y un enlace
covalente ordinario de dos electrones y dos huecos, queda
configurado otra molécula de pentafluoruro de antimonio
porque la forma de la molécula sería distinta. Se
formaría un pentafluoruro de antimonio de
geometría piramidal cuadrada que tendría a
un par de huecos libres.
PENTAFLUORURO de ANTIMONIO con GEOMETRIA
PIRAMIDAL CUADRADA
Pentafluoruro de Antimonio tipo
geometría Piramidal Cuadrada. El par de barras de color
rojo representan al único enlace covalente, corto, axial
compuesto por dos electrones y dos huecos. Los 4 pares de barras
de color azul oscuro representan a los 4 enlaces largos e
hipervalentes de disposiciones ecuatoriales. Los pequeños
círculos rellenos de verde y rojo corresponden a los
electrones de valencia del átomo que tiene su mismo color
y los pequeños círculos vacíos son los
huecos del átomo que tiene su mismo color de línea.
La carga eléctrica del Antimonio es de más tres
(+3). La carga eléctrica de los átomos de
flúor es de más uno (+1).
Fig. No.4.
FLUORURO de HIDRÓGENO
El fluoruro de hidrógeno es la molécula
diatómica de un flúor enlazado covalentemente a un
hidrógeno.
Fluoruro de Hidrógeno. El par de
barras horizontales y centrales de color rojo representan al
único enlace covalente ordinario que consta de dos
electrones y dos huecos. Los pequeños círculos de
colores azules y rojos representan a los electrones del
átomo que tiene el mismo color. Los pequeños
círculos vacíos corresponden a los huecos del
átomo que tiene su mismo color de línea.
Figura No.5.
IÓN FLUORURO e IÓN
HIDROGENIÓN
Cuando el fluoruro de hidrógeno se introduce o se
disuelve en una disolución acuosa, aparece
disociación en alguna medida y se convierte en ión
fluoruro (F-1) y el ión hidrogenión
(H+9).
El ión fluoruro, que es un
flúor sin huecos y con una carga eléctrica de -1.
Más un átomo de hidrógeno también
ionizado sin electrones y con una carga eléctrica de +9.
Los círculos rellenos de colores corresponden a los
electrones del átomo que tiene su mismo color. Los
círculos vacíos corresponden a los huecos del
átomo que tiene su mismo color de línea.
Figura No.6.
Mezclando el ácido fluorhídrico
(HF) y el pentafluoruro de antimonio (SbF5) de
geometría piramidal cuadrada, se obtiene al anión
hexafluoruro de antimonio (SbF6-1) más el
catión (H+9).
Pentafluoruro de Antimonio tipo
geometría Piramidal Cuadrada. El par de barras de color
rojo representan al único enlace covalente, corto, axial
compuesto por dos electrones y dos huecos. Los 4 pares de barras
de color azul oscuro representan a los 4 enlaces largos e
hipervalentes de disposiciones ecuatoriales. Los pequeños
círculos rellenos de verde y rojo corresponden a los
electrones de valencia del átomo que tiene su mismo color
y los pequeños círculos vacíos son los
huecos del átomo que tiene su mismo color de línea.
La carga eléctrica del Antimonio es de más tres
(+3). La carga eléctrica de los átomos de
flúor es de más uno (+1). La carga eléctrica
del ión fluoruro es de menos uno (-1).
Fig. No.7.
CATIÓN de HEXAFLORURO de ANTIMONIO
SbF6-1.
Este pentafluoruro de antimonio que tiene
geometría piramidal cuadrada en la anterior figura, tiene
un par de huecos libres, que son quienes le entregan al
pentafluoruro las propiedades para ser un ácido de Lewis.
En este par de huecos libres son los que reaccionan con el sexto
flúor a través de un enlace de coordinación
donde el antimonio juega un papel de aceptor de electrones. La
carga eléctrica del antimonio se altera de +3 se convierte
en +1 porque tiene un electrón adicional.
Catión Hexafluoruro de Antimonio.
Los dos pares de barras de color rojo representan a los dos
enlaces covalentes, cortos, axiales, compuestos cada uno por dos
electrones y dos huecos. Los 4 pares de barras de color azul
oscuro representan a los 4 enlaces largos e hipervalentes de
disposiciones ecuatoriales. Los pequeños círculos
rellenos de verde y rojo corresponden a los electrones de
valencia del átomo que tiene su mismo color y los
pequeños círculos vacíos son los huecos del
átomo que tiene su mismo color de línea. El
pequeño círculo de color azul representa al
electrón que le quitó al hidrógeno el
flúor dador. La carga eléctrica ahora del Antimonio
es de más tres (+1). La carga eléctrica de los
átomos de flúor es también de más uno
(+1).
Fig. No8.
ÁCIDO
FLUOROANTIMÓNICO
El ácido fluoroantimónico (HSbF6)
es una mezcla de Fluoruro de hidrógeno (HF) con el
Pentafluoruro de Antimonio Piramidal en distintas
proporciones.
Ácido Fluoroantimónico. Los
dos pares de barras de color rojo representan a los dos enlaces
covalentes, cortos, axiales compuestos cada uno por dos
electrones y dos huecos. Los 4 pares de barras de color azul
oscuro representan a los 4 enlaces largos e hipervalentes de
disposiciones ecuatoriales. Los pequeños círculos
rellenos de verde y rojo corresponden a los electrones de
valencia del átomo que tiene su mismo color y los
pequeños círculos vacíos son los huecos del
átomo que tiene su mismo color de línea. La carga
eléctrica del Antimonio es de más tres (+1). La
carga eléctrica de los átomos de flúor es de
más uno (+1). La carga eléctrica del ión
hidrogenión es de menos uno (+9). El pequeño
círculo relleno de color azul representa al sexto
electrón del Antimonio que procede del hidrógeno.
El pequeño círculo vacío de color de
línea roja en el hidrógeno representa al octavo
hueco del hidrógeno que procede del
flúor.
Fig. No.7.
La proporción 1:1 del pentafluoruro de antimonio
piramidal y el fluoruro de hidrógeno, produce la
formación del superácido más fuerte visto
que protona inclusive a los hidrocarburos, para producir
carbocationes e hidrógeno.
La reacción de fluoruro de hidrógeno
(HF) y del pentafluoruro de antimonio piramidal es
exotérmica.
El fluoruro de hidrógeno libera al catión
hidrogenión con carga eléctrica de +9 (H+9)
y también libera al anión fluoruro que tiene carga
eléctrica de -1 (F-1).
El catión hidrogenión que se libera, es el
mismo hidrógeno pero sin electrones y con una valencia de
4 pares de huecos.
Dentro de los 4 pares de huecos de valencia del
catión hidrogenión, hay un hueco que procede del
flúor, hueco que le quedó del intercambio que
realizó con el flúor entregando al único
electrón que tenía el hidrógeno quien recibe
a un hueco de recompensa para no violar la nueva regla del
octeto.
El anión fluoruro (F-1) que libera el
fluoruro de hidrógeno (HF), es un anión que
tiene a 4 pares de electrones de valencia y no tiene huecos, le
ocurre lo inverso de lo que le ha pasado al hidrogenión.
Es decir el anión fluoruro tiene una configuración
de valencia semejante a un gas noble, con 8 electrones de
valencia pero está cargado eléctricamente con -1
porque posee un electrón adicional.
Ese electrón adicional que tiene el anión
fluoruro, viene procedente del hidrógeno, lo posee el
flúor porque lo negoció con el hueco que
tenía apareado con su único electrón
enlazante, ya que los demás electrones del ión
fluoruro son pares libres de electrones no enlazantes aptos para
enlaces de coordinación o enlaces
hipervalentes.
El anión fluoruro (F-1) que libera el
fluoruro de hidrógeno (HF), es suficiente para
reaccionar con una molécula de Pentafluoruro de Antimonio
Piramidal.
Las propiedades y condiciones de ese anión
fluoruro debido a su estructura de valencia, es configurar un
enlace de coordinación y precisamente, ese es el enlace
que efectúa con el par de huecos libres que tiene el
estado fundamental del antimonio en el pentafluoruro de antimonio
piramidal.
Esa reacción química entre el anión
fluoruro (F-1) con el pentafluoruro de antimonio
piramidal, produce al anión (SbF6-1) hexafluoruro
de antimonio Octaédrico.
En esta mezcla entre el pentafluoruro de antimonio
piramidal y fluoruro de hidrógeno, el catión
hidrogenión (H+9) permanece efectivamente
"desnudo", cuestión que trae como consecuencia la extrema
acidez de la mezcla.
El ácido fluoroantimónico es 2×1019
más fuerte que el ácido
sulfúrico.
El ácido fluoroantimónico es más
fuerte que el ácido mágico.
El ácido fluoroantimónico es más
fuerte que el superácido carborano.
El ácido fluoroantimónico es más
fuerte que el ácido fluorosulfúrico.
El ácido fluoroantimónico es más
fuerte incluso que el ácido tríflico.
Conclusiones
1- LA PRIMERA GRAN CONCLUSIÓN de todos estos
artículos es que en realidad, los huecos revolucionan a la
fisicoquímica, por las grandes repercusiones que tiene en
la carga eléctrica de los átomos en las
moléculas. Si bien es cierto que este artículo es
solo teoría y que hace falta sobretodo probar en unos
semiconductores propuesto en el trabajo de células
fotoeléctricas. Además hay fenómenos
indiscutibles, como son la identificación de dos tipos de
enlaces covalentes en las moléculas hipervalentes, la
descripción de los iones divalentes de plomo, etc., etc.
Es probable también que el hueco como partícula,
explique las anomalías en la configuración
electrónica que tienen los elementos de
transición.
2- LA SEGUNDA GRAN CONCLUSIÓN de este trabajo es
la confirmación de la "Nueva regla del octeto" quien
sostiene que todos los átomos, están rodeados por
su capa de valencia que está conformada por 8
partículas, esas partículas están
constituidas por electrones y huecos.
3- ESTA ES LA GRAN CONCLUSIÓN DE ESTE TRABAJO.
Este trabajo es la prueba más interesante que tiene la
teoría de la nueva regla del octeto.
Además de la anterior predicción de las
células fotoeléctricas también agregamos la
predicción de la existencia de las dos moléculas
distintas que son el PENTAFLUORURO de ANTIMONIO BIPIRAMIDAL
TRIGONAL y el PENTAFLUORURO de ANTIMONIO PIRAMIDADAL
CUADRADO.
4- CUARTA GRAN CONCLUSIÓN Es la relación
de la orientación que tienen los más largos enlaces
hipervalentes con los más cortos enlaces covalentes
ordinarios, en el anión hexafluoruro de antimonio, es
inversa a la relación que guardan esos mismos enlaces en
el pentafluoruro de antimonio bipiramidal trigonal sin embargo,
en el pentafluoruro de antimonio de orientación piramidal
cuadrada es homologa a la del superácido.
5- UNA QUINTA GRAN CONCLUSIÓN es la prueba de que
en realidad los átomos existen en estado fundamental y en
estados excitados. El único átomo que tiene un
estado semiexcitado adicional, es el átomo de
carbono.
6- UNA SEXTA GRAN CONCLUSIÓN es que el
anión fluoruro (F-1) que libera el fluoruro de
hidrógeno, no es simplemente secuestrado, ni mucho menos
se ocupan de él varias moléculas de pentafluoruro
de antimonio, es solo una molécula de SbF5 de forma
piramidal cuadrada la que reaccionan con un anión
F-1, establecen entre sí un enlace coordinado donde
el flúor es el dador de electrones para producir al
reconocido anión hexafluoruro de antimonio
octaédrico (SbF6-1).
7- UNA SEPTIMA GRAN CONCLUSIÓN es la
predicción que hace este trabajo, del enlace de
coordinación que se origina entre el F-1 que libera
el ácido HF y el átomo de
antimonio.
8- OCTAVA GRAN CONCLUSIÓN de este trabajo es la
predicción del mecanismo como se identifica el camino que
recorre el electrón del hidrógeno para llegar al
átomo de antimonio.
9- NOVENA GRAN CONCONCLUSIÓN es la
identificación que se hace en este trabajo, es
precisamente la identificación de que el átomo de
flúor que libera el fluoruro de hidrógeno,
exactamente es el flúor que efectúa el segundo
enlace axial corto, que es un enlace covalente ordinario que
consta de dos electrones y dos huecos y que es distinto a los 4
enlaces que encuentra hipervalentes y ecuatoriales.
10- DECIMA GRAN CONCLUSIÓN DE ESTE TRABAJO es que
para definir un ácido de Lewis, no basta con solo decir
que es aquel que tiene tiene un octeto incompleto, sino en cambio
es aquel que tiene un par de huceos libres, lo mismo que decir
que una base de Lewis, es aquella que por lo menos tiene un par
de electrones libres.
Referencias
REFERENCIAS DEL ARTÍCULO.
[1] Tetróxido de Osmio
[2] Enlaces Hipervalentes
[3] Enlaces en moléculas Hipervalentes
[4] Nueva regla del octeto
[5] Estado fundamental del átomo
[6] Estado fundamental del átomo
[7] Barrera rotacional del etano.
[8] Enlaces de uno y tres electrones.
[9] Enlaces de uno y tres electrones.
[10]Origen de la barrera rotacional del etano
[11]Monóxido de Carbono
[12]Nueva regla fisicoquímica del
octeto
[13]Células fotoeléctricas
Monografías.
[14]Células Fotoeléctricas
textoscientificos.
[15]Semiconductores Monografías.
[16]Semiconductores textoscientificos.
[17]Superconductividad.
[18]Superconductividad.
[19]Alotropía.
[20]Alotropía del Carbono.
[21]Alotropía del Oxigeno.
[22]Ozono.
[23]Diborano
[24]Semiconductores y temperatura.
REFERENCIAS DE LA TEORÍA
[1] Número cuántico
magnético.
[2] Ángulo cuántico
[3] Paul Dirac y Nosotros
[4] Numero cuántico Azimutal
monografias
[5] Numero cuántico Azimutal
textoscientificos
[6] Inflación Cuántica textos
científicos.
[7] Números cuánticos
textoscientíficos.com.
[8] Inflación Cuántica
Monografías
[9] Orbital Atómico
[10] Números Cuánticos.
[11] Átomo de Bohr.
[12] Líneas de Balmer.
[13] Constante Rydberg.
[14] Dilatación gravitacional del
tiempo.
[15] Número Cuántico
magnético.
[16] Numero Cuántico Azimutal.
Copyright © Derechos Reservados1.
Heber Gabriel Pico Jiménez MD1. Médico
Cirujano 1985 de la Universidad de Cartagena Colombia.
Investigador independiente de problemas biofísicos
médicos propios de la memoria, el aprendizaje y otros
entre ellos la enfermedad de Alzheimer.
Estos trabajos, que lo más probable es que
estén desfasados por la poderosa magia secreta que tiene
la ignorancia y la ingenuidad, sin embargo, como cualquier
representante de la comunidad académica que soy,
también han sido debidamente presentados sobretodo este se
presentó el 14 de Septiembre del 2013 en la "Academia
Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales"
ACCEFYN.
Autor:
Heber Gabriel Pico Jiménez
MD.
© todos los derechos
reservados1.