ENLACE QU

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ENLACE QUÍMICOTEORIA DE LEWIS
UNIVERSIDAD PRIVADA JUAN MEJÍA BACA
Profesor Ing. Alberto Carrasco Tineo
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TEORIA DE LEWIS DEL ENLACE COVALENTE
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• Se basa en las siguientes hipótesis
• Los átomos para conseguir 8 e en su última capa
  comparten tantos electrones como le falten para
  completar su capa (regla del octeto).
• Cada pareja de e compartidos forma un enlace.
• Se pueden formar enlaces sencillos, dobles y
  triples con el mismo átomo.

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Símbolos de Lewis Son una representación
gráfica para comprender donde están los
electrones en un átomo, colocando los electrones
de valencia como puntos o aspas alrededor del
símbolo del elemento
X
v
v
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(No Transcript)
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REGLA DEL OCTETO En general los elementos
representativos adquieren configuraciones
electrónicas de gases nobles. Los átomos se
unen compartiendo electrones hasta conseguir
completar la última capa con 8 e- (4 pares de e-)
es decir conseguir la configuración de gas noble
s2p6
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Tipos de pares de electrones 1- Pares de e-
compartidos entre dos átomos (representado con
una línea entre los at. unidos) enlaces
sencillos enlaces dobles enlaces
triples 2- Pares de e- no compartidos (ó par
solitario)
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(No Transcript)
8

• Estructura de Lewis
• Es una representación simplificada de los
  enlaces de una molécula, utilizando un punto por
  cada electrón que forman el enlace de la molécula.

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COMO DIBUJAR ESTRUCTURAS DE LEWIS
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Escriba la fórmula puntual de Lewis para las
siguientes moleculas. 1- Se suman los e- de
valencia de los átomos presentes en la molécula.
Para un anión poliatómico se le añade un e- más
por cada carga negativa y para un catión se
restan tantos electrones como cargas
positivas. 2- Se dibuja una estructura básica lo
mas simétrica posible, en general el átomo menos
electronegativo ocupa la posición central. 3-
Se calcula el nº de e- de valencia que quedan
disponibles. 4- Se distribuyen los e- de forma
que se complete un octeto para cada átomo.
Ejemplo 1 CH4
1)
C 1s22s2p2 ? 4e- H 1s1 ? 1e- x4 4e-
8e-
2)
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(No Transcript)
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RESONANCIA

• No siempre existe una única estructura de Lewis
  que pueda explicar las propiedades de una
  molécula o ion.
• Existen moléculas que pueden tener varias
  estructuras equivalentes sin que se pueda dar
  preferencia a una sobre las demás

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Formas resonantes

• No son diferentes tipos de moléculas, solo hay
  un tipo.
• Las estructuras son equivalentes.
• Sólo difieren en la distribución de los
  electrones, no de los átomos.

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Ejercicio A Escribir las distintas formas
resonantes del ácido nítrico.
14
O también
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Carga Formal

• Es un medio para contabilizar los electrones de
  valencia.
• La carga formal es la diferencia entre el nº de
  e- de valencia y el nº de e- asignado en la
  estructura de Lewis (los e- no compartidos y la
  mitad de los e- compartidos).

X nº de e- de valencia
Cf X (Y Z/2)
Y nº de e- no compartidos
Z nº de e- compartidos
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I)
- Para C Cf 4-(08/2) 0 - Para O Cf
6-(44/2) 0
II)
- Para C Cf 4-(26/2) -1 - Para O Cf
6-(26/2) 1
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Estructuras de Lewis
Excepciones a la regla del Octeto

• Hay tres clases de excepciones a la regla del
  Octeto
• Moléculas con nº de e- impar.

NO (5611 e- de valencia)
Otros ejemplos ClO2, NO2
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Estructuras de Lewis
c) Moléculas en las cuales un átomo tiene más de
un octeto.
La clase más amplia de moléculas que violan la
regla consiste en especies en las que el átomo
central está rodeado por mas de 4 pares de e-,
tienen octetes expandidos.
XeF4
PCl5
nº de e- de v ? 57x5 40 e-
nº de e- de v ? 87x4 36 e-
Otros ejemplos ClF3, SF4, XeF2 Todos estos
átomos tienen orbitales d disponibles para el
enlace (3d, 4d, 5d), donde se alojan los pares de
e- extras.
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Excepciones a la teoría de Lewis
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• Moléculas tipo NO y NO2 que tienen un número
  impar de electrones.
• Moléculas tipo BeCl2 o BF3 con marcado carácter
  covalente en las cuales el átomo de Be o de B no
  llegan a tener 8 electrones.
• Moléculas tipo PCl5 o SF6 en las que el átomo
  central tiene 5 o 6 enlaces (10 o 12 e ).

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OCTETO INCOMPLETO

• El boro el berilio y otros elementos forman
  compuestos sin que se cumpla la regla del octeto.
• El boro tiene 6 electrones en su última capa en
  lugar de 8 cuando forma enlaces covalentes.

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(No Transcript)
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OCTETO AMPLIADO

• La regla del octeto se basa en que el último
  nivel es s2p6 pero a partir del tercer nivel
  existen otros orbitales d , f al que pueden
  promocionar electrones.
• Se obtiene estructuras que aunque no tienen
  configuración de gas noble, también son estables

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(No Transcript)
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REGLA DEL DUETO

• Así como los elementos electronegativos, cumplen
  la regla del octeto, para alcanzar la
  configuración de un gas noble. El Hidrogeno,
  cumple la regla del dueto.
• La regla del dueto consiste en que el H2, al
  combinarse con otro elemento, ya sea en un enlace
  iónico o un enlace covalente, lo hace para
  completar su orbital con 2 electrones.

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Ejemplo Escribir las estructuras de Lewis
completas para las siguientes especies químicas
CH4, HCN, H2CO, H2SO4, NH4.
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• H H
  CH4 C 4 H ?
  H C H HCH
  
  H H
• HCN HC?N
• H2CO HCO
  H
• O
  O
  ? H2SO4 H O S O H HOSOH
  ?
  O O
  

H NH4
HN?H H
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Ejemplo a) Ordene según la polaridad
creciente, basándote en los valores de
electronegatividades de la tabla adjunta, los
enlaces siguiente HF, HO, HN, HC, CO y
CClElemento F O Cl N C S HElectronegat.
4,0 3,5 3,0 3,0 2,5 2,5 2,1b) la polaridad de
la molécula de CH4 será igual o distinta de la
de CCl4?
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• a) HC lt CCl lt HN lt CO lt HO lt HF
• b) El CH4 es globalmente apolar (? 0) pues la
  suma vectorial de los dipolos de cada enlace
  (dirigidos hacia el centro) se anula debido a sus
  geometría tetraédrica. El CCl4 es igualmente
  apolar por la misma razón sin embargo los
  dipolos de los enlaces están en esta ocasión
  dirigidos hacia fuera.

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Ejercicio Explique a) Si las estructuras
de Lewis justifican la forma geométrica de las
moléculas o si ésta se debe determinar
experimentalmente para poder proponer la
representación correcta . b) Si cada molécula se
representa en todos los casos por una única
formula estructural.c) Representar las
estructuras de Lewis de las siguientes especies
H2O y NO3 d) Justifican las representaciones
de las moléculas anteriores la estabilidad de las
mismas?
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• Las estructuras de Lewis, indican el nº de
  enlaces que deberán formarse, pero no entra para
  nada en la dirección que tomarán éstos y, por
  tanto, en la geometría molecular. Por tanto, la
  geometría debe obtenerse experimentalmente, o
  acudir al modelo de repulsión de pares
  electrónicos o a la teoría de la hibridación.
• b) En principio sí, pero cuando existen formas
  resonantes hay más de una fórmula estructural
  para la misma molécula.

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28

• c) H2O NO3
• 
  HOH
  ONO ? ONO ? ONO
  
  O
  O O
• d) se cumple la regla del octeto para todos los
  átomos, exceptuando como es lógico, al H que
  únicamente posee un enlace (2 electrones).

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Ejercicio Cuatro elementos diferentes A,B,C,D
tienen número atómico 6, 9,13 y 19
respectivamente. Se desea saber a) El número
de electrones de valencia de cada uno de ellos.
b) Su clasificación en metales y no metales. c)
La fórmula de los compuestos que B puede formar
con los demás ordenándolos del más iónico al más
covalente.
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• b) No metal
• No metal
• Metal
• Metal

• a) A Z 6 2-4
• B Z 9 2-7
• C Z 13 2-8-3
• D Z 19 2-8-8-1

c) DB (más iónico)
CB3
AB4 (más covalente)
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Problemas

• Escriba las estructuras de Lewis para las
  siguientes moléculas
• HF
• CCl4
• CO
• CO2

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Problemas

• Escriba las estructuras de Lewis para las
  siguientes moléculas
• NH4
• C2H6
• C2H4
• C2H2
• HCl
• HCN

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Molécula de tetracloruro de carbono
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Ión nitrito
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Ión azida
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Ión sulfato
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Moléculas de lewis

• Enlace simple F2 Cl2 H2 HF H Cl HI
  H2 O SH2 NH3 CH4
• Enlace covalente dativo H3 O NH4
• Enlaces múltiples O2 N2 CO2 CNH
• CH2C H2
• Octetos incompletos B Cl3 BF3 Al Cl3
• Octetos ampliados H2 SO4 F6 S P Cl5
• Resonancia SO3 NO3- C6 H6 O3

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Ejemplo La configuración electrónica de un
elemento a) Permite conocer cuál es su
situación en el sistema periódico? b) Indica
qué clase de enlaces puede formar con otros
elementos? c) Es suficiente información para
saber si el elemento es sólido, líquido o gas?d)
Sirve para conocer si el elemento es o no
molecular? Justifique las respuestas.
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• a) Sí.
• b) Sí.
• c) No.
• d) Sí. Si acaba en s o d se tratará de un
  elemento metálico y el compuesto no será
  molecular. Igualmente, los gases nobles (p6) se
  encuentran como átomo aislados. Son moleculares
  los elementos no metálicos (p2 - p5).