INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL CENTRO DE ESTUDIOS CIENTIFICOS Y TECNOLOGICOS No. 3 ESTANISLAO RAMIREZ RUIZ

Transcripción

1 Enlace Quimico y la Regla del Octeto Las primeras especulaciones respecto a la naturaleza del enlace químico son tan tempranas como en el siglo XII, se suponía que ciertos tipos de especies químicas estaban unidas entre sí por un tipo de afinidad química. En 1704,Isaac Newton esbozó su teoría de enlace atómico En el mismo año Lewis Enunció Un electrón puede formar parte de las envolturas de dos átomos diferentes y no puede decirse que pertenezca a uno exclusivamente. Enlace Quimico Es el proceso físico responsable de todas las interacciones o interconexiones entre átomos y moléculas. El enlace químico fuerte está asociado con la compartición o transferencia de electrones entre los átomos participantes. La mayor parte del ambiente físico que nos rodea está unido por enlaces químicos, que determinan la estructura de la materia. Regla del Octeto Antecedentes La regla del octeto enunciada en1917 por Gilbert Newton Lewis Dice que la tendencia de los átomos de los elementos del sistema periódico es completar sus últimos niveles de energía con una cantidad de 8 electrones tal que adquiere una configuración semejante a la de un gas noble, es decir que es muy difícil que reaccionen con algún otro elemento pese a que son elementos electroquímicamente estables, ya que cumplen con la estructura de Lewis. Esta regla es aplicable para la creación de enlaces entre los átomos, la naturaleza de estos enlaces determinará el comportamiento y las propiedades de las moléculas.

2 Regla del Octeto En que consiste: La regla del octeto establece que los átomos de los elementos se enlazan unos a otros en el intento de completar su capa de valencia (última capa de la electrosfera). La denominación regla del octeto surgió en razón de la cantidad establecida de electrones para la estabilidad de un elemento, es decir, el átomo queda estable cuando presenta en su capa de valencia 8 electrones. Para alcanzar tal estabilidad sugerida por la regla del octeto, cada elemento precisa ganar o perder (compartir) electrones en los enlaces químicos, de esa forma ellos adquieren ocho electrones en la capa de valencia. Excepciones: Berilio(Be) Es una excepción a la regla del Octeto porque es capaz de formar compuestos con dos enlaces simples, siendo así, se estabiliza con apenas cuatro electrones en la capa de valencia. El aluminio (Al) Es una excepción a la regla del octeto porque alcanza la estabilidad con seis electrones en la capa de valencia. Conclusiones: La regla del octeto, es solamente una herramienta que permite proponer la estructura de los compuestos. La regla del octeto establece que los átomos de los elementos se enlazan unos a otros en el intento de completar su capa de valencia para alcanzar estabilidad. Cada elemento precisa Ganar o perder (compartir) electrones en los enlaces químicos, de esa forma ellos adquieren ocho electrones en la capa de valencia. Instrucciones: Responde con tus propias palabras a cada una de las siguientes preguntas. Qué es un enlace químico? En qué consiste la regla del octeto? Cuántos electrones necesita la capa de valencia de un átomo para conseguir la estabilidad? Instrucciones: Representa 5 enlaces mediante ilustraciones, utilizando la regla del octeto.

3 Estructura de Lewis Se llaman estructuras de Lewis a aquellas representaciones electrónicas de las formulas estructurales de las moléculas en las cuales cada átomo adquiere la configuración electrónica de un gas noble. En la mayor parte de los compuestos formados entre elementos representativos de los periodos 2, 3 y 4 se puede formular una estructura que cumpla le regla del octeto. Para realizar la representación estructura l de una molécula es necesario conocer: 1. La familia a al cual pertenece el átomo se puede determinar en la Tabla periódica o por la configuración electrónica. 2. El átomo central se determina teniendo en cuenta las siguientes normas generales. a) Las moléculas tienden a adquirir una estructura (distribución electrónica de átomos) lo más simétrico posible de tal manera que los átomos más electronegativos tienden a situarse en la periferia y los más electropositivos en la parte central. b) El átomo central es aquel que permite la estructura más simétrica posible, evitando que la formula exista la unión -O-O-. Ejemplo: Para el N2O4, la estructura es: O-N-N-O O O c) El H no puede ser átomo central ya que solo tiene un electrón de valencia. d) Cuando existe un solo átomo de un elemento unido a más de un átomo de oxígeno, se considera como átomo central el elemento diferente al oxígeno. Ejemplos: CO2, SO2, MnO4 e) En los demás compuestos el átomo central es el que pertenece a la familia de menor numeración. Ejemplo: En el PCl3 el átomo central es P, familia VA, ya que el Cl pertenece a la familia VIIA. f) En compuestos orgánicos el átomo central es el carbono (excepto en los éteres C-O-C ). g) Al establecer la distribución estructural de los átomos debe tener en cuenta el número de enlaces que debe poseer cada átomo. Ejemplo: En el carbono siempre debe tener cuatro enlaces. El oxígeno, azufre y selenio debe tener el enlace dativo y dos covalentes. El nitrógeno debe tener un enlace triple. 3. El número total de enlaces que contiene una estructura de Lewis se puede calcular mediante la siguiente ecuación: Instrucciones: Investiga la ecuación para calcular el número total de enlaces que contiene una estructura de Lewis y anexa 5 ejemplos aplicando dicha ecuación. 4. El número de enlaces covalentes coordinados que contiene una estructura se puede obtener a partir de la carga formal de los elementos dentro de una molécula. En un enlace covalente coordinado existe una distribución desigual de cargas puesto que un átomo aporta electrones y el otro no. El átomo que aporta electrones adquiere una carga formal positiva y el que no aporta adquiere una carga formal negativa.

4 Estructura de Lewis Determinación de Posibles Estructuras: Una estructura e posibles para representar una molécula, de acuerdo a Lewis, cuando: a) Todos y cada uno de los átomos cumple la regla del octeto. b) Satisface los requisitos de los átomos. c) Cumple la información proporcionada para números de enlaces. Una formula puede ser representada por varias estructuras posibles, pero existe una que explica las propiedades de las sustancia (forma, polaridad, resonancia, etc.) Selección de la Mejor estructura Existen varias normas para establecer la mejor estructura, entre algunas están: Las mejores estructuras son aquellas en las cuales la carga formal sobre cada uno de los átomos es igual a cero, lo que implica la ausencia de enlaces covalentes coordinados. Si la condición anterior se cumple en varias estructurales, ellas se consideran igualmente correctas. Si la condición (a) no se cumple en ninguna estructura, se elige como mejor aquella que presente el menor número de enlaces covalentes. Si se presentan varias estructuras con las mismas cargas formales, pero localizadas en diferentes átomos, se elige la que tenga la carga negativa encima del átomo más electronegativo. Actividades Instrucciones: Complementa la información presentada investigando la formula condensada y desarrollada para la estructura de Lewis y agrega 4 ejemplos de cada una de ellas. Instrucciones: De los temas presentados con anterioridad, elabora un mapa conceptual. (Puedes anexar Información adicional). Instrucciones: Ver el video y elaborar un resumen de lo mostrado en el video. Anexar los ejemplos mostrados en el mismo. Instrucciones: Investigar los tipos de enlaces: Iónico, Covalente y coordinado. Metálico.

5 Regla del Octeto y Estructura de Lewis