estructuras de lewis y fuerzas intermoleculares · son las fuerzas intermoleculares entre...

Estructuras de Lewis para compuestos

y Fuerzas Intermoleculares ( Fuerzas de

atracción entre compuestos)

SEMANA 3 -----2020

Licda. Isabel Fratti de Del Cid

Diseño de diapositivas con imágenes e ilustraciones cortesía de

Licda: Lilian Judith Guzmán Melgar

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Estructuras de Lewis ó fórmulas electrón

punto para compuestos

En éstas estructuras, se colocan alrededor del símbolo de los

átomos participantes, sus electrones de valencia , tratando de

que en las uniones formadas, se completen octetos, es decir

queden 8 electrones alrededor de cada átomo participante.

Los octetos se obtienen cuando los átomos al unirse establecen

enlaces covalentes ( simples, dobles, triples, coordinados). O

bien enlaces iónicos.

En algunos casos no se cumplen octetos ( Ejemplo: octetos

incompletos ( menos de 8 e-) y expandidos ( más de 8 e -.)

se verán unos ejemplos.

Ejemplos

CO2 O = C = O Ejemplo SO3

X X X X

X

X

X

X

X

XO C OO

O

O

O

X

X

C: 1 x 4 = 4

O: 2 x 6 = 12

Total = 16 e- de valencia

participan en la estructura, pero solo

8e- están involucrados en los enlace ,

S: 1 x 6 = 6

O: 3 x 6 = 18

Total = 24 e- de valencia

participan en la estructura, pero solo

8 e- están involucrados en el enlace,

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Estructura electrónica del ión Nitrato NO3- ejemplo de un ión poli atómico

Enlace

covalente

doble

Enlace

covalente

coordinado*

Enlace covalente

coordinado*

* En estos enlaces coordinados los dos electrones los pone el

Nitrógeno.Todos los átomos de éste ión completan octetos.

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Consideraciones generales de las estructuras de LEWIS

1- Si la fórmula tiene 3 ó más elementos diferentes, secoloca un elemento central( generalmente un nometal diferente al oxígeno como: ( C, N, S, Cl, Br, I).

2- Si es un oxácido ( Ejs : HNO3, H2CO3, H3PO4), aunqueel H en la fórmula se observa unido al elementocentral, no es así, sino se halla unido a uno de losoxígenos formando un enlace simple y ese oxigeno seune al elemento central también formando un enlacesimple. Es decir por cada Hidrógeno en el oxácido va aver un enlace simple H-O y otro enlace simpleO-Elemento central, el resto de oxígenos formaranenlaces covalentes dobles (2e- el oxígeno y 2 e- el eleelemento central) ó coordinados, donde el par deelectrones los pone el elemento central, HASTACOMPLETAR OCTETOS.

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33- En oxisales ( K3PO4, Na2CO3), el metal ( Na, K) no se

halla unido al elemento central, sino al oxígeno, formando

generalmente un enlace iónico( por diferencia de

electronegatividad), donde el metal pierde e- y el oxígeno los

gana. Este oxigeno se unirá al elemento central a través de un

enlace covalente simple. Los otros oxígenos se unirán al

elemento central a través de enlaces dobles ó coordinados.

Cuando se forman enlaces iónicos en las estructuras de Lewis,

no se observan octetos al rededor de los metales que pierden

sus electrones de valencia, pues al perder e- los metales logran

un octeto interno y éstos no se muestran en éstas estructuras.

En los átomos que forman enlaces covalentes en las oxisales, si

se observan los octetos .

-Enlace iónico

-

Enlace iónico

Elabore las estructura de Lewis, para el siguiente compuesto, indique y señale

los tipos de enlaces presentes: Iónicos, covalentes simples, dobles,

coordinados. Use colores diferentes para el símbolo de cada elemento y sus

electrones de valencia, represente los electrones con puntos.

H2CO3

Elabore las estructura de Lewis, para el siguiente compuesto, indique y señale

los tipos de enlaces presentes: Iónicos, covalentes simples, dobles,

coordinados. Use colores diferentes para el símbolo de cada elemento y sus

electrones de valencia, represente los electrones con puntos.

K3PO4

HNO3 SO2

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Excepciones a la Regla del Octeto

Octeto incompleto

Se observa cuando entre los átomos del enlace uno de ellos no

completa el octeto 8 e- . Ej: NO y NO2

En el NO, el N posee 7 e- y en el NO2 el N posee 5 e- En ambos

compuestos los oxígenos completan octetos.

N = O O-N-O

O:N : Ox x

x x

x

xx

x

x x

x x

.N: O

x x

x x

x

x

. .. x

x

Note que el Cl solo posee 7 e- :

Octeto incompleto. Cada oxígeno si

posee octetos completos.

Note el Boro posee 6 e- :

Octeto incompleto. Cada

cloro si posee octeto

completo.

Note el Be, solo posee 4 e- :

Octeto incompleto. Cada cloro si

posee octeto completo e-

Octeto expandido:Se da cuando uno de los átomos posee mas de ocho electrones de

valencia compartidos. Los otros átomos si cumplen octetos.

Ejemplo

SF6 : hay 6 enlaces cova- PCl5: Hay 5 enlaces covalentes

lentes simples entre el S y el F simples entre el P y el Cl.

En total 12 e- compartidos . Totalizando 10 e-:

Octeto expandido. Cada Flúor si Octeto expandido. Cada Cloro

Cumple octeto. Cumple octeto

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FUERZAS INTERMOLECULARES(Fuerzas de Atracción Intermoleculares)

Las fuerzas intermoleculares son las atracciones

mutuas entre moléculas, son mucho mas débiles que los

enlaces covalentes y iónicos pero contribuyen a

determinar las propiedades físicas de la sustancias

moleculares.

Como grupo también reciben el nombre de Fuerzas de

van der Waals o Fuerzas atractivas en

compuestos.

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Tipos de Fuerzas Intermoleculares

( Atracciones entre compuestos)

Fuerzas dipolares (dipolo-dipolo)

Puentes de hidrógeno

Fuerzas de dispersión ( Fuerzas de

London)

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Fuerzas Dipolares (dipolo-dipolo)Se da si la molécula presenta enlace covalente polar ( diferenciade electronegatividad >0.4 y < 1.8 ). El extremo parcialmentepositivo ( + ) se atrae con el extremo parcialmente negativo( - ). Estas atracciones son permanentes.

Los símbolos δ+ y δ-,

indican parcialmente positivo ó negativo, quiere decir, que ningún átomo del

enlace perdió ó gano e-( no se formaron iones),

solo los comparten de forma desigual

Esquema que muestra las Fuerzas Dipolares

(dipolo-dipolo ) y como se orientan éstas moléculas

Insert figure 13.2

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Fuerzas de Dispersión (Fuerzas de London ó

dipolos transitorios).Son transitorias , se dan entre moléculas NO polares( Diferencia de electronegatividad entre o.o-o.4). Ej:

Elementos diatómicos (H2 ;O2 ; N2 ; F2 ; Cl2 ; Br2 ; I2 ) omoléculas como SiH4, SbH3

Los electrones en movimiento, se localizan en una regiónmomentáneamente dándole a esa región una carga parcialmentenegativa (δ-), y el otro extremo queda parcialmente positivo(δ+). En éste momento hay atracción . Al moverse los e-, sepierden la polarización y la atracción desaparece, luego vuelven apolarizarse y nuevamente, hay atracción ( por eso se llamanfuerzas de dispersión ó dipolos transitorios).

Fuerzas de Dispersión o Fuerzas de London

No polarizada

Dipolo

momentáneoo

Dipolo inducido

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Puentes de HidrógenoSon las fuerzas intermoleculares entre moléculas polares que

contienen átomos de hidrógeno unidos a flúor, oxígeno o nitrógeno .El Hidrogeno menos electronegativo que el F, O y N manifiestauna carga parcialmente positiva, que se atrae con las cargasparcialmente negativas del O y N y F.

No basta con que la moléculas poseen H,N, F u O, debe haberuna unión directa entre el Hidrógeno y el N, ó el F ó el O.

Los puentes de Hidrógenos son más fuertes o intensos, que lasfuerzas dipolo-dipolo y las de London.

NH3, H2O, HF

La estructura tridimensional de moléculas de gran importanciabiológica como proteínas y ácidos nucleicos, se debe en granparte a éstas fuerzas.

Ejemplo de como se establecen los puentes de Hidrogeno

PUENTE DE HIDROGENO

PUENTE DE HIDROGENO PUENTE DE HIDROGENO

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Comparación de la intensidad de las

fuerzas intermolecular y el enlace iónico

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Ejercicio : diga que tipo de fuerzas intermoleculares, presentan los siguientes compuestos

HBr _____________________________

H2O_______________________________

Br2________________________________

NH3_____________________________________________

H2S________________________________

BH3_______________________________________________

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Ejercicios adicionales 1A-Con cual (cuales) de los siguientes átomos : ( O, Cl , N, S,

H , Br, Ge) al combinarse el Hidrogeno, formara:

A- Enlace covalente polar : ________

B- Puente de Hidrógeno : _________

C- Fuerzas de dispersión o London : ______________

D-Fuerzas Dipolo- Dipolo:_____________________

Ejercicios adicionales 1B- Haga un esquema de como se producirían los enlaces

de hidrogeno , entre NH3 y H2O

2- Escriba la estructura de Lewis de una molécula hipotética

( A3 B X4 ) donde cada átomo de A, forme un enlace covalente

simple con X y que a la vez X, forme un enlace covalente simple

con B y que el otro átomo de X forme un enlace covalente

coordinado con B, donde únicamente B ponga el par de e-, recuerde

en éste caso los átomos B y X cumplen octeto, los átomos A solo

poseen un electrón de valencia, por lo tanto no muestran octeto,

sino que solo se observaran 2 electrones entre A y X)

Haga la estructura de Lewis de el Metanol ( CH3OH)y use un

diagrama para indicar como se forman los puentes de Hidrógeno

entre Metanol y Metanol y entre Metanol y agua.