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Enlace por pares deelectrones
Dr. Enrique Ruiz Trejo
Definiciones Molécula: Conjunto finito de átomos unidos entres sí mediante
enlaces químicos.
Enlace iónico: elemento electropositivo + elementoelectronegativo. Transferencia de electrones _Sólido cristalino(sin moléculas individuales).
Enlace covalente: elementos con similar electronegatividad. Loselectrones son compartidos por ambos átomos. Moléculas.
Enlace metálico: elementos electropositivos. Los electrones secomparten. Sólidos metálicos (aleaciones).
Triángulo Van Arkel-Ketelaar
http://www.meta-synthesis.com/webbook/37_ak/triangles.html
χ promedio Diferencia de χ
G.N. Lewis: enlace por paresde electrones En H2: enlace debido al intercambio de electrones
por ambos núcleosN1-e1
N1-e2
N2-e1
N2-e2
H:H
H-H
Par de electronesenlace
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Regla del octeto
Gases nobles: configuración muy estable
Los átomos se unen entre sí compartiendoelectrones intentando adquirir configuraciónde gas noble [8 electrones de valencia](excepto He)
H2O
O [He] 2s2 2p4
Par de enlace
Par libre
↑↓ ↑↑↓ ↑ ↑
Estructura de Lewis
↑H
↑↑↑↑↓N [He]
↑↑↑↓↑↓O [He]
↑↑↓↑↓↑↓F [He]
Observar: Configuración finalPares de enlacePares no enlazantesNúmero de electrones desapareados
psorbitales
Estructura de Lewis CH4
↑↑↑↓C [He]psorbitales
↑↑↑↑C* [He]psorbitales
Estado excitado de valencia
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Problemas
Escribir estructuras de Lewis de las siguientesmoléculas
F con C N
O F
Estructuras de Lewis
O FF FF
Dobles enlaces: dos pares de electrones entrelos átomos
En algunas moléculas es indispensable recurrir a dos pares electrónicos deenlace para cumplir con la regla del octeto.
Triples enlaces: tres pares de electrones entre losconstituyentes
También es factible que sean necesarios tres pares de electrones
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Moleculas hipervalentesNo sobrevalorar la regla del octeto
Mismo número de electrones de valencia⇒ identica estructura de Lewis
OF2
SF2
También existe SF6
Moleculas hipervalentes
Moléculas isoelectrónicasNF3
PF3
También existe PF5
F
F
FF
F
Moléculas hipervalentes
↑↑↑↑↑P* [Ne]
↑↑↑↑↑↑S* [Ne]
dpsorbitales
Moléculas hipervalentes a partir del tercer período
F
F
FF
F
Moléculas hipovalentes: octetoincompleto
↑↑↑B* [He]
↑↑↓B [He]
Puede haber moléculas con menos de 4 pares deelectrones: BF3
psOrbitales
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Reglas para escribirestructuras de Lewis1. Estequiometría conocida y cómo están enlazados los átomos entre sí.
Generalmente átomo central es el más electropositivo.
2. Número de electrones de la molécula = número de electrones de valenciade todos los átomos que forman la molécula. ¡Contar electrones!
3. Unir átomo central y periféricos con un guión (par de enlace).
4. Distribuir los demás electrones (pares no enlazantes) sobre los diferentesátomos. Si sobran electrones, se distribuyen sobre él átomo central.
5. Pueden promoverse pares no enlazantes de los átomos periféricos a paresenlazantes, formando dobles y triples enlaces con el átomo central. Si elátomo central es del segundo periodo no puede violar la regla del octeto. Siel átomo central es del tercer periodo o superior puede tener más de 4pares de electrones a su alrededor.
Ejemplo: CO2
C: [He]2s22p2 electrones de valencia: 4
O: [He]2s22p4 electrones de valencia: 66+6+4=16 electronesen la molécula
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Problemas
Escribir estructuras de Lewis paraNF3
CS2
HNO3
H3C2OOHCO3
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Estructuras de Lewis
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Escribir estructuras de Lewis
NO2-
H2S
POCl3
CH3NH2
Más estructuras de Lewis
Carga formal1. Electrones en la molécula:
a) Los electrones no enlazantes cuentan sólo para el átomoX al que están unidos.
b) Los electrones enlazantes se comparten por igual entre Xy el otro átomo involucrado. Contar uno por enlace parael átomo X.
c) Sumar a) y b) para el átomo X .2. Carga formal en X se determina con una sencilla
resta:Electrones de valencia en el átomo puro X
menos electrones asociados según inciso 1.c.
Problema
Hacer estructura de Lewis del ión ClO4- y
calcular la carga formal de cada átomo.
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Carga formal: Ión perclorato
Las cargas formalesdeben ser coherentescon laelectronegatividad delos átomos.
Estructuras formales:carga formal cero ó ± 1
__
__
__
__
__
__
__
__
Resonancia: NO3-
Experimentalmente todos los enlaces soniguales. Cada estructura se caracteriza poruna Ψ. La estructura óptimaSe describe mediante una combinaciónlineal:
Ψ= ψ1+ψ2+ψ3
Resonancia: empleo de dos o más estructuras de Lewis pararepresentar una molécula en particular.
Otras estructuras resonantes
Ozono
CO3-
Benceno
Híbridos míticos
http://wps.prenhall.com/wps/media/objects/724/741576/chapter_07.html
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Híbrido mítico mexicano
El cuacopollo: curioso equino que cuentacon dos patas, sobre las que guarda unprecario equilibrio. Tiene la capacidadmotora de un caballo pero se alimentacomo pollo. El genio visionario de estamaravilla de la ingeniería genética es DonBriagoberto Memelas cacique de laCoyotera. Este personaje fue a su vez fuecreado por Gabriel Vargas.