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Dr. Antonio Buljan Unidad 8 530.011/012/017/125

1

Universidad de ConcepciónFacultad de Ciencias Químicas

Química General I(530.011/012/017/125)

Unidad VIII

ENLACE QUÍMICOY

ESTRUCTURA MOLECULAR


2

8.2. El enlace iónico. ��

NaCl(s)


3

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Número atómico

H

Li

F

Na

Cl

Si

K

ScZn

Br Kr

Rb

Y

Cd

IXe

Cs

La Lu

Hg

At

Fr

Ac

PERIODOS, χχχχ aumenta a medida que aumenta Z

GRUPOS: χχχχ disminuye a medida que aumenta Z

��

Variación de la electronegatividad con Z


4

δ+ δ- δ+ δ-

H LiF F FF

∆(EN) = 0.0

Enlace covalente(Cov. Puro)

∆(EN) = 1.9

Enlace covalentepolarizado.(Cov. Polar)

∆(EN) = 3.0

Enlace Iónico(molécula hipotética)

��

Parámetros geométricosdel O3.

Distribución de la densidadelectrónica en el O3

δ- δ-

2δ+ ��


6

El ion nitrato: NO3–

N

O

O ON

O

O ON

O

O O

N

O

O O-2/3

-2/3

-2/3

Híbrido de resonancia del NO3–

��


7

Resonancia en el Benceno

C

C

CC

C

C

H

H

H

H

H

H

C

C

CC

C

C

H

H

H

H

H

H

d(C-C) = 1.54 Å y la d(C=C) = 1.34 ÅEn el benceno, d(C-C) = 1.40 Å

or

Estructura del bencenodeslocalizada.

��


8

��


9

Fuerte repulsiónentre los electrones

La repulsión entre loselectrones comienza adisminuir.

La repulsión entre loselectrones se minimizaal adoptar esta configuración espacial.

Mecanismo general de funcionamiento del modelo:

120º

��

Dr. Antonio Buljan Unidad 8 530.011/012/017/125 10

Tipos de Geometrías Moleculares.

Dos pares de e– E

Ej: HgCl2 Hg(6s2) dispone de dos e– para formar enlaces.

Cl—Hg—Cl180º

Geometría LINEAL

Hg

Cl Clrepulsión

��

Tipos de pares de e−−−−: E: enlazantes, L: libres


11

Tres pares de e– E

Ej: BF3

Geometría PLANO TRIGONAL

BF F

F120º

��


12

Ej: SnCl2

Geometría ANGULAR

αααα < 120º

Tres pares de e–: 2E y 1L

ααααSn

ClCl

��


13

Cuatro pares de e– E

109,5ºA

B

B

BB

Ej: CH4, ClO4–, SO4

2–, PO43–

Geometría TETRAÉDRICA

��


14

Geometría de PIRÁMIDE TRIGONAL

Ej: NH3

Cuatro pares de e– : 3E y 1L

A

B B

Bα

αααα < 109.5º

��


15

Geometría ANGULAR

Ej: H2O

Cuatro pares de e–: 2E y 2L

α < 109.5º

αA

B

B

αααα < 109.5º

Representaciónalternativa

A

BB

��


16

Cinco pares de e– E

Ej: PCl5Geometría BIPIRÁMIDE TRIGONAL

AB

B

B

B

B

120º

90º

Átomo axial

Átomoecuatorial

��


17

Cinco pares de e–: 4E y 1L

Geometría de BALANCÍN Ej: SF4

αααα < 120ºββββ < 90º

A

B

B

B

B

α

β

��


18

α < 90º

α

B

AB

B


Geometría de FORMA DE T Ej: ClF3

αααα < 90º��


19

B

A

B


Geometría LINEAL Ej: XeF2

��


20

Seis pares de e– E

Geometría OCTAÉDRICA Ej: SF6

A

B

BB

B

B

B Todos los ángulos BABson de 90º

��


21

Seis pares de e– : 5E y 1L

Geometría PIRÁMIDE DE BASECUADRADA

Ej: BrF5

A

B

B

BB

B

αα α α α < 90º

��


22

Seis pares de e– : 4E y 2L

A

B

B B

B

Geometría PLANO CUADRADA Ej: IF4–

A

B

B

B

B

��


23

Otros ejemplos:

CO2 C OOGeometría linealH C NHCN

COCl2C

O

ClCl α

Geometría plano trigonalcon αααα < 120º

NO3–

N

O

O ON

O

O O

N

O

O O

+++

-

---

-

-

N

O

O O

Geometríaplano trigonal

��


24

El momento dipolar se puede detectar experimentalmente

Campodesconectado

Campoconectado

electrodo electrodo

��


25

Momentos dipolares

Momento dipolar µµµµtotal = 0

��

µµµµ parciales

µµµµtotal = 1.850 D


26

Otros casos de moléculas polares y apolares.

polar

Apolar

Apolar

polar

polar

µµµµ = 1.080 Dµµµµ = 1.470 D

µµµµ = 1.870 D

��


27

��


28

Mecanismo de formación de un enlace covalente.

Nucleos

Electrón

Atracción

Repulsión

La deslocalización del par electrónico hace queel sistema sea estable.

��


29

Curva de energía potencial para una molécula diatómica

-100.08

-100.06

-100.04

-100.02

-100

-99.98

-99.96

-99.94

-99.92

-99.90.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

d(H-F)/A

+ +

e-

e-

A

B

C

D

Re

Curva de energía potencial para una molécula diatómica.

Distancia H-H/Å

En

erg

ía /a

.u.

��


30

Hibrización sp.

Ej: BeCl2 Be: 2s22p0 Cl: 3s23p2x3p2

y3p1z

E2p

2s

E2p

sp

(orbs. 2p puros)

+

Cl ClBe

(orbs. sp)

�

Be aislado Be hibridado


31

Hibrización sp2

Ej: BF3 B: 2s22p1 F: 2s22p2x2p2

y2p1z

E2p

2s

E2p

sp2

(orb. 2p puro)

+ +

F

F

F

B

(orb. sp2)

�

B aislado B hibridado


32

Hibrización sp3.

Ej: CH4 H: 1s1C: 2s22p1x2p1

y

E

sp3

(orb. sp3)

�

E2p

2s

C aislado C hibridado


33

Los cuatro orb. atómicos se combinan paragenerar cuatro orbitales híbridos sp3

s px py pz

Los cuatro orbitales híbridos se representan simultaneamente sobre el átomo apuntando hacia los vertices de un tetraedro

��


34

CH4

NH3

��

FINUNIDAD 8


35

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