enlace químico - dungun.ufro.cldungun.ufro.cl/~jcanales/docs/2.2%20uniones%20... · escritura de...

Enlace Químico

Universidad de La Frontera

Fac. Ing. Cs. y Adm.

Dpto. Cs. Químicas

Prof. Josefina Canales

Una comparación general entre metales y no metales

Clave:Metales

No metalesMetaloides

Magnitudes relativas de las propiedades Atómicas dent ro de un periodo

Los Tres modelos de enlace químico

A. Enlace iónico B. Enlace covalente C. Enlace metáli co

Muchosátomos

Muchosátomos

Muchosátomos

Muchosiones

Mar de e

_

Los electrones de valencia son los electrones del nivelexterior de un átomo. Los electrones de valencia son

los electrones que participan en el enlce químico.

1A 1ns1

2A 2ns2

3A 3ns2np1

4A 4ns2np2

5A 5ns2np3

6A 6ns2np4

7A 7ns2np5

Grupo # de valencia e-e- configuración

Estructuras de Lewis

1) En las estructuras de Lewis sólo aparecen los electrones de valencia

2) La línea que une dos átomos representa un par de electrones compartido por los dos átomos.

– enlace sencillo- dos electrones compartidos, una línea

– enlace doble- cuatro electrones compartidos, dos líneas

– enlace triple – seis electrones compartidos, tres líneas

3) Los puntos ubicados enseguida de un átomo representan electrones no enlazados.

Estructuras de Lewis de los elementos por grupo en la tabla periódica

Gupo I II III IV V VI

H

Li

Na

.

.

.

.Be

Mg

Ca

. .

. .. .

. .B

Al

. .

. .

.

.

. .

..

.

. .

C

Si. .

.

.

..

..

..

N

P

. .

. .

. .O

..

..

..

S

VII VIII

F Cl . .

. .

. .. . . .. . . .. .

. .He Ne Ar. . . . . .. .

. .. .

Pasos para convertir una fórmula molecular en una estructura de Lewis

Fórmula molecular

Fórmula molecular

Átomo colocado

Átomo colocado

Sumar los e

_de

valencia

Sumar los e

_de

valencia

e_

de valencia restantes

e_

de valencia restantes

Estructura de Lewis

Estructura de Lewis

Colocar el átomo con menor EN en el centro

Agregar números de grupo A

Dibujar enlaces sencillos. Sustraer 2e

_por

cada enlace

Dar a cada átomo 8e

_

(2e_

para H)

Problema: Escriba una estructura de Lewis para la molécula del cloroformo (CHCl3), una molécula que ha sido usada para anestesiar a las personas.Solución: Paso1: Coloque los átomos enseguida uno del otro con el carbono en el centro, puesto que es el elemento más bajo en un grupo con más de un electrón. Coloque los otros alrededor del carbono en las cuatro direcciones.Paso 2:Cuente los electrones de valencia.

Paso 3:Dibuje los enlaces sencillos entre los átomos , y sustraiga 2 electrones por enlace. 26 electrones - 8 electrones = 18 electrones.Paso 4:Distribuya los electrones restantes en pares comenzando por losátomos contiguos.Revisión:

Escritura de estructuras de Lewis para moléculas con un átomo central

C

Cl

Cl Cl

H

[1xC(4e-)] [1xH(1e-)] [3xCl(7e-)] = 26 electrones

1.

C

Cl

Cl Cl

H

C

Cl

Cl Cl

H3. 4.

......

........

....

Estructuras de Lewis de moléculas simples

H H

H H

H H

. .

. . . .. .

.

.

.

.

H H

F F . .

. .

. . . .. . . .

.. . .H Cl

Cloruro de sodio

Na+ Cl . .. .

. .

-

Flúor molecularCloruro de hidrógeno

Hidrógeno molecular

Cloruro de magnesio

Mg+2Cl Cl . .. .. . . .. . . .

. .

-

. .

-

C C

H H

H H

HH

. . . ...

. . ... ...

Etano

F F. . . .

. .. .. . . .

. .H F . .. .

Fluoruro de Hidrógeno

Escritura de estructuras de Lewis para moléculas con más de un átomo central

Problema: Escriba la estructura de Lewis para el peróxido de hidrógeno (fórmula molecular, H2O2 ), un importante blanqueador doméstico. Solución:Paso 1. Coloque los átomos con su mejor geometría , con los átomos de hidrógeno teniendo sólo un enlace, éstos están en los extremos u orillas, y el oxígeno puede tener hasta dos enlaces, entonces colóquelos en el centro.

H O O HPaso 2. Encuentre la suma de electrones: [2 x H(1e-)] + [2 x O(6e-)] = 14e-

Paso 3.Agregue los enlaces simples y sustraiga 2e- por cada enlace:

H - O - O - H 14e- - 6e- = 8e-

Paso 4.Agregue los electrones restantes en pares alrededor de los átomos de oxígeno, con el hidrógeno puede tener sólo dos

H - O - O - H...... .. Revisión: El oxígeno tiene un octeto de 8e-

y el hidrógeno tiene sus dos electrones.

Problema: Escriba la estructuras de Lewis para el Oxígeno y el acetileno (C2H2): Plan: Comenzamos con los primeros 4 pasos que hemos hecho: colocar los átomos, contar los electrones, colocar los enlaces simples, y completar los octetos, y, si es necesario, terminamos como sigue, colocando enlaces múltiples en las moléculas.Solución:

a) Para el oxígeno: O2 O - O ..........

Cambie uno de los pares para solitarios para ligar un par. El oxígeno de la derecha tiene un octeto de electrones, mientras que el de la izquierda tiene sólo seis electrones, entonces convertimos el par solitario en otro par enlazado entre los dos átomos de oxígeno.

O O..

....

..b) Para el acetileno: C2H2 H - C - C - H

.. ..Ninguno de los átomos de carbono tiene un octeto de electrones, o si están situados alrededor de un átomo, el otro tiene sólo 4. Por lo tanto, coloque ambos pares formando enlaces múltiples, un enlace triple.

H - O O - H

Escritura de estructuras de Lewis para moléculas con enlaces múltiples

Estructuras de Lewis de moléculas simples

CH4 Metano

C

H

H

H

H

H

C C HH

H

H

O

O

C2H4O2 Ácido acético

C Cl

Cl

Cl

Cl....

......

.. ...... ..

...... ..

C

C O ..CCl4 Tetracloruro de carbono

CO Monóxido de carbono O

O O

H

..

....

....CO2 Dióxido de carbono

H2O AguaÓxido de hidrógeno

.. Cl Cl.. ...... ..

Cl2 Cloro

Enlaces múltiples

. .. .O O. .. .

. . . .

O O. .

. .. .. .

H C N . .Ácido cianhídrico : HCN

Oxígeno molecular : O2

H C C H

Acetileno : C2H2

C C

H

H

H

H

Etileno : C2H4

. . N N . .

NitrógenoN2

Estructuras de Lewis de moléculas simples

Escritura de estructuras de Lewis

Paso 1) Colocar los átomos relativos unos a otros: Para compuestos de fórmula molecular ABn , colocamoes el átomo con el menor número de grupo en el centro, porque necesita más electrones para alcanzar un octeto. En el NF3 (trifluoruro de nitrógeno), el N (grupo 5A) tiene cino electrones, por lo que necesita tres, mientras que el F (grupo 7A) tiene siete por lo que necesita sólo uno; por lo tanto, el N va en el centro con los tres átomos de F alrededor de él.

Paso 2) Determinación del número total de electrones de valencia disponibles: Para moléculas, sumamos los electrones de valencia de todos los átomos (el número de electrones de valencia es igual al número de grupo A). En el NF3, el N tiene cinco electrones de valencia, y cada F tiene siete. Para iones poliatómicos, sumamos un e– por cada carga negativa, o sustraemos un e– por cada carga positiva.

Paso 3) Dibujar un enlace sencillo de cada átomo rodeando al átomo central, y sustraer dos electrones de valencia por cada enlace. Debe haber al menos un enlace sencillo uniendo a los átomos.

Paso 4) Distribución de los electrones restantes en pares, de modo que cada átomo obtenga ocho electrones (o dos para H).Primero colocamos los pares solitarios sobre los átomos de los alrededores (más electronegativos) para darles un octeto. Si sobran electrones, se colocan alrededor del átomo central. Luego se revisa que cada átomo tenga 8e-.

Escritura de estructuras de Lewis

N

H

H H. .

N

H

H H

H

+

Amoniaco

Ion de Amonio

C

NN

O

H H

HH

. .

. .

. .

. .Urea

Estructuras de Lewis de moléculas simples

• Determine la estructura de Lewis para el nitrógeno molecular, N2

• N2 es un compuesto covalente.

• Hay diez electrones de valencia.

• N-N usa 2 e-, dejando 8 alrededor de los 2 átomos.

• Tres pares se colocan alrededor de un átomo, dejando 1 par.

• Estructura provisional:• N N Calcule la CF• Carga Formal• N = 5 valencia -(1 enlazado• + 2 no enlazados) = +2• N = 5 valencia -(1 enlazado• + 6 no enlazados) = -2

• Mueva los electrones para hacer un triple enlace

• N N

. .

. .. .

. .

. . . .

Estructuras de Lewis de moléculas simples

Símbolos de puntos de Lewis

Li + F Li + F -

Enlace Iónico

1s22s11s22s22p5 1s2 1s22s22p6

[He] [Ne]

Li Li+ + e-

e- + F F -

F -Li+ + Li+ F -

Es un enlace en el que dos o más electrones son compartidospor dos átomos.

¿Por qué dos átomos deben compartir electrones?

F F+

7e- 7e-

F F

8e- 8e-

F F

F F

Estructura de Lewis del F2

pares librespares libres

pares librespares libres

enlace covalente sencillo

enlace covalente sencillo

Enlace Covalente

8e-

H HO+ + OH H O HHor

2e- 2e-

Estructura de Lewis del agua

Doble enlace: dos átomos comparten dos pares de electrones

enlace covalente sencillo

O C O o O C O

8e- 8e-8e-

enlace dobleenlace doble

Triple enlace: dos átomos comparten tres pares de electrones

N N8e-8e-

N N

enlace tripleenlace triple

o

116C≡≡≡≡N

138C====N

143C-N

120C≡≡≡≡C

133C====C

154C-C

Longitud

de enlace

(pm)

Tipo de

enlace

Longitud de Enlace Covalente

Longitudes de enlace

Triple enlace < Doble enlace < Enlace sencillo

H F FH

Enlace covalente polar o enlace polar es un enlace covalente con mayor densidad del electrón alrededor de uno de los dos átomos.

región ricadel electrón

región pobredel electrón e- ricae- pobre

δ+ δ-

FIN

Edición Osvaldo Muñoz – Tecnología Médica