Universidad de La Frontera Fac. Ing. Cs. y Adm. Dpto. Cs. Químicas. Enlace Químico. Prof. Josefina Canales

Transcripción

1 Universidad de La Frontera Fac Ing Cs y Adm Dpto Cs Químicas Enlace Químico Prof Josefina Canales

2 Una comparación general entre metales y no metales ave: Metales No metales Metaloides Magnitudes relativas de las propiedades Atómicas dentro de un periodo

3 Los Tres modelos de enlace químico Muchos átomos Muchos átomos Muchos iones Muchos átomos Mar de e _ A Enlace iónico B Enlace covalente C Enlace metálico

4 Los electrones de valencia son los electrones del nivel exterior de un átomo Los electrones de valencia son los electrones que participan en el enlce químico Grupo e - configuración # de valencia e - 1A ns 1 1 2A ns 2 2 3A ns 2 np 1 3 4A ns 2 np 2 4 5A ns 2 np 3 5 6A ns 2 np 4 6 7A ns 2 np 5 7

5 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

6 Estructuras de Lewis de los elementos por grupo en la tabla periódica Gupo I II III IV V VI Li Na Be Mg Ca B Al C Si N P O S VII F VIII e Ne Ar

7 Pasos para convertir una fórmula molecular en una estructura de Lewis Fórmula molecular Colocar el átomo con menor EN en el centro Átomo Átomo colocado colocado Agregar números de grupo A Sumar Sumar los los e de de valencia Dibujar enlaces sencillos Sustraer 2e _ por cada enlace e de de valencia restantes Dar a cada átomo 8e _ (2e _ para ) Estructura de de Lewis Lewis

8 Escritura de estructuras de Lewis para moléculas con un átomo central Problema: Escriba una estructura de Lewis para la molécula del cloroformo (C 3 ), 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 [1xC(4e - )] [1x(1e - )] [3x(7e - )] = 26 electrones 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 los átomos contiguos Revisión: 1 C 3 4 C C

9 Estructuras de Lewis de moléculas simples idrógeno molecular F F Flúor molecular F F Na + oruro de sodio F Fluoruro de idrógeno - oruro de hidrógeno Mg +2 - Etano oruro de magnesio C C -

10 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, 2 O 2 ), 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 O O Paso 2 Encuentre la suma de electrones: [2 x (1e - )] + [2 x O(6e - )] = 14e - Paso 3 Agregue los enlaces simples y sustraiga 2e - por cada enlace: - O - O - 14e - - 6e - = 8e - Paso 4 Agregue los electrones restantes en pares alrededor de los átomos de oxígeno, con el hidrógeno puede tener sólo dos Revisión: El oxígeno tiene un octeto de 8e - y el hidrógeno tiene sus dos electrones - O - O -

11 Escritura de estructuras de Lewis para moléculas con enlaces múltiples Problema: Escriba la estructuras de Lewis para el Oxígeno y el acetileno (C 2 2 ): 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: O 2 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: C C - C - 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 - O O -

12 Estructuras de Lewis de moléculas simples C C 4 Metano 2 oro O C C O C 2 4 O 2 Ácido acético O C O C CO C O 2 Dióxido de carbono CO Monóxido de carbono O C 4 Tetracloruro de carbono 2 O Agua Óxido de hidrógeno

13 Estructuras de Lewis de moléculas simples Enlaces múltiples N N C N Ácido cianhídrico : CN C C Acetileno : C 2 2 Nitrógeno N 2 Oxígeno molecular : O 2 O O O O Etileno : C 2 4 C C

14 Escritura de estructuras de Lewis Paso 1) Colocar los átomos relativos unos a otros: Para compuestos de fórmula molecular AB n, colocamoes el átomo con el menor número de grupo en el centro, porque necesita más electrones para alcanzar un octeto En el NF 3 (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 NF 3, 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

15 Escritura de estructuras de Lewis 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 ) 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 -

16 Estructuras de Lewis de moléculas simples N Amoniaco + N C O N N Ion de Amonio Urea

17 Estructuras de Lewis de moléculas simples Determine la estructura de Lewis para el nitrógeno molecular, N 2 N 2 es un compuesto covalente ay 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

18 Símbolos de puntos de Lewis

19 Enlace Iónico Li + F Li + F - 1s 2 2s 1 1s 2 2s 2 2p 5 1s 2 1s 2 2s 2 2p 6 [e] [Ne] Li Li + + e - e - + F F - Li + + F - Li + F -

20 Enlace Covalente Es un enlace en el que dos o más electrones son compartidos por dos átomos Por qué dos átomos deben compartir electrones? F + F F F 7e - 7e - 8e - 8e - Estructura de Lewis del F 2 enlace covalente sencillo pares libres F F pares libres pares libres F F pares libres enlace covalente sencillo

21 Estructura de Lewis del agua enlace covalente sencillo + O + O or O 2e8e - - 2e - Doble enlace: dos átomos comparten dos pares de electrones O C O o O C O enlace doble 8e - 8e - 8e - enlace doble Triple enlace: dos átomos comparten tres pares de electrones N N o N N 8e - 8e - enlace triple enlace triple

22 Longitud de Enlace Covalente Tipo de enlace C-C C=C C C C-N C=N C N Longitud de enlace (pm) Longitudes de enlace Triple enlace < Doble enlace < Enlace sencillo

23 Enlace covalente polar o enlace polar es un enlace covalente con mayor densidad del electrón alrededor de uno de los dos átomos región pobre del electrón región rica del electrón e - pobre e - rica δ + δ - F F

24 Edición Osvaldo Muñoz Tecnología Médica FIN