Teoría y estructura de Lewis Si recordamos el tema anterior, hemos hablado de que cada grupo de la tabla periódica tiene idéntica configuración electrónica de la capa más externa (la capa de valencia) y son precisamente los electrones de esta capa (electrones de valencia) los que contribuyen a formar el enlace. Grupo Electrones de valencia 1 1 2 2 13 3 14 4 15 5 16 6 17 7 18 (Gases Nobles) 8 (Excepto el e que tiene 2 solo) De esta manera, el enlace se forma por compartición de electrones de valencia. El objetivo de esta unión es estabilizar la configuración electrónica de los átomos que se unen y puesto que lo más estable que conocemos son los gases nobles (con 8 electrones en la capa de valencia) lo lógico será que el fin de nuestra unión sea hacer que coincida con la de ellos. Tendencia que se conoce como la regla del Octeto. (Nota: el adquiere la configuración estable llegando solo a 2 electrones, la del e). Las estructura de Lewis es la representación de cómo se enlazan esos electrones de valencia (representados por puntos) de cada átomo para formar todo el conjunto enlazado de manera que finalmente cada símbolo químico quede rodeado por 8 puntos (regla del octeto). En esta estructura los electrones pueden estar compartidos formando parte del enlace covalente o bien no compartidos a los que llamamos solitarios o no enlazantes. Ejemplo de estructura de Lewis (Br 2) Br Br Representa un par de electrones compartidos Representa un par de electrones solitarios De esta manera podemos ver que cada átomo de Br comparte uno de sus 7 electrones de su capa de valencia con el otro átomo y de esta manera llega cada uno a su octeto.
Se puede llegar a la estructura de Lewis correcta por simple intuición o incluso porque no la sabemos de memoria, pero en caso contrario o en caso de duda os recomiendo que sigáis las siguientes reglas: En caso de especies triatómicas o superiores, tenemos el problema de tener que elegir un átomo central. Pues bien, este suele ser el que tiene mayor covalencia (parece lógico, pues será el que pueda formar un mayor número de enlaces con otros átomos). También podemos decir que suele ocupar la posición central el menos electronegativo. Por el contrario, algunos como el siempre ocupa una posición periférica. Si la especie es iónica se quitan o añaden tantos electrones como indica la carga. Podemos usar la siguiente ecuación para obtener las estructuras de Lewis: Electrones compartidos= Electrones necesarios (son a los que debe llegar cada elemento, siempre 8 menos que es 2) Electrones disponibles (los que tiene en capa de valencia). No olvidéis que tenemos que tener en cuenta en esta fórmula cada átomo que compone la estructura, además acordarnos de sumar o restar los electrones de la carga en el caso de especies iónicas. Electrones solitarios (no enlazantes)= Electrones disponibles Electrones compartidos Ejemplo Estructura de Lewis CO2: Electrones compartidos= (3x8) (46x2)= 24-16= 8 electrones compartidos (4 enlaces) Electrones solitarios= 16-8 = 8 electrones sin compartir O C O 8 electrones que se comparten (4 enlaces que solo se podrían representar así) y el resto de los 8 electrones sin compartir los colocamos en los oxígenos (ya que el C está completo). De esta manera todos alcanzan 8 en total y se cumple la regla del octeto. Tener en cuenta también las excepciones a la regla del octeto que suelen preguntar en selectividad como hipovalencia y la hipervalencia. A continuación os dejo una lista que he elaborado en función de las estructuras de Lewis más frecuentes e importantes de las PAU.
1) 2) Cl 2 Cl Cl O 2 O O 3) 4) 2 N 2 N N 5) 6) F 2 F F CO C O 7) CN - C N 8) NO N O 9) 10) Cl Cl 2 O O 11) 12) N 2 O N N O N 3 - N N N 13) NO 2 O N O 14) CN C N 15) 16) NOCl O N Cl 17) 2 S 18) S CS 2 S C S Cl 2 O Cl O Cl 19) Resonancia* 20) SO 2 O S O O S O CO 2 O C O
21) ipovalencia* BF 3 F B F F 22) PF 3 F P F F 23) ipovalencia* Be 2 Be 25) Resonancia* 24) C 4 26) Resonancia* C NO 2 - O N O O N O O 3 O O O O O O 27)ipovalencia* BeCl 2 Cl Be Cl 29) N 3 N 31) C 3 Cl C Cl 28) ipovalencia* B 3 B 30) Cl CCl 4 Cl C Cl Cl 32) N Enlace N 4 dativo* 33) O 3- PO 4 3- O P O O 34) O 2- SO 4 2- O S O O 35)ipervalencia* PCl 5 Cl Cl P Cl Cl Cl 36) - ClO 3 - O Cl O O
37) Cl CCl 2 Br 2 Cl C Br Br 38) C 2 2 C C 39) C 2 4 C C 40) C 2 6 C C