en ciertos casos, la aplicaciÓn del modelo de lewis...
TRANSCRIPT
EN CIERTOS CASOS, LA APLICACIÓN
DEL MODELO DE LEWIS, RESULTA EN
NUMEROS DE ENLACE
FRACCIONARIOS
O QUE ES IMPOSIBLE
ASIGNAR UNIVOCAMENTE.
EN ESTOS CASOS SE USA EL
CONCEPTO DE RESONANCIA PARA
DESCRIBIR LA
DESLOCALIZACION DE LOS
ELECTRONES.
5300
HUGO TORRENS
RESONANCIA
5301
HUGO TORRENS
RESONANCIA
CONSIDERE POR EJEMPLO LA MOLECULA DE OZONO O3
SE SABE, EXPERIMENTALMENTE, QUE NO ES CICLICA.
ELECTRONES PARA 3 OCTETOS
3 X 8 = 24e
ELECTRONES DE 3 OXIGENOS
3 X 6 = 18e
DIFERENCIA 24e - 18e = 6e
6/2 = 3 ENLACES
DOS ENLACES PARA TRES OXIGENOS: O-O-O
¿Y EL TERCER ENLACE...?
5302
HUGO TORRENS
RESONANCIA
EN MOLECULAS COMO EL OZONO, NO ES POSIBLE
DEFINIR UNA ESTRUCTURA DE LEWIS UNICA.
O O O
O3
O O O O O O
O O O O O O
---
5303
HUGO TORRENS
RESONANCIA
O O O O O O
A LOS POSIBLES ARREGLOS ELECTRONICOS SE LES CONOCE COMO
ESTRUCTURAS CANONICAS O RESONANTES
O O O ---
LEWIS POSTULO LA FORMACION DE UNA MEZCLA O
HIBRIDO DE RESONANCIA
CON ENLACES DE ORDENES FRACCIONARIOS
ORDEN DE ENLACE = 3/2=1.5
LO CUAL DEBERIA REFLEJARSE EN LAS DISTANCIAS…
---
5303A
HUGO TORRENS
RESONANCIA
O O O ---
HIBRIDO DE RESONANCIA
CON ENLACES DE ORDENES FRACCIONARIOS
ORDEN DE ENLACE = 3/2=1.5
ORDEN DE ENLACE 1.5 REFLEJADO EN LAS DISTANCIAS…
H2O2 ENLACE SIMPLE 1.49
OOO ENLACE 1.5 1.27
O2 ENLACE DOBLE 1.20
O
O O 127.8 pm
HUGO TORRENS
5304 RESONANCIA
CONSIDERE LA MOLECULA DE DIOXIDO DE NITROGENO, NO2
CON EL PROCEDIMIENTO DESCRITO:
NITROGENO CON 5e Y REQUIERE 8e
2 OXIGENOS CON 12e Y REQUIEREN 16e
17e 24e
24e - 17e = 7e
7e/2 = 3.5 ENLACES ??????
SOLO EXISTEN DOS POSICIONES DE ENLACE
(SABIENDO QUE NO ES CICLICA)
O----N----O
POR LO TANTO, 3.5 ENLACES ENTRE DOS POSICIONES, SIGNIFICA QUE
CADA UNO DEBE TENER 1.75 COMO ORDEN DE ENLACE
ORDEN DE ENLACE = 0.75
ORDEN DE ENLACE = 1.0
O N O
5306
HUGO TORRENS
N O O
N O O
N O N O O O
N O N O O O
DIOXIDO DE NITROGENO, NO2
ORDEN DE ENLACE = 0.75
ORDEN DE ENLACE = 1.0
CADA ENLACE O-N TIENE UN ORDEN DE ENLACE DE 1.75
RESONANCIA..
O BIEN...
¿CUÁL?
5308
HUGO TORRENS
N O O O N O
N O O
N O N O O O
DADAS LAS ELECTRONEGATIVIDADES DE N Y O,
LOS ATOMOS DE OXIGENO COMPLETARAN ANTES EL OCTETO:
A ESPECIES COMO ESTA, CON UN ELECTRON DESAPAREADO,
LAS LLAMAMOS RADICALES
5310
HUGO TORRENS
¿CÓMO DEMOSTRAR QUE ESTA ESPECIE (NO2) ES UN RADICAL Y
QUE EXISTE RESONANCIA?
RESONANCIA...
¡ LAS DOS DISTANCIAS SON EXACTAMENTE IGUALES ¡
RADICAL... TODO ELECTRON DESAPAREADO GENERA UN CAMPO MAGNETICO MEDIBLE.
TODA ESPECIE CON ELECTRONES DESAPAREADOS ES PARAMAGNETICA.
TODA ESPECIE SIN ELECTRONES DESAPAREADOS ES DIAMAGNETICA.
N O N O O O
N O O O N O
N O O
5312
HUGO TORRENS
LOS RADICALES SON ESPECIES EXTREMADAMENTE
REACTIVAS.
EXISTEN, AL MENOS, TRES MECANISMOS POR LOS QUE LOS
RADICALES LIBRES DEJAN DE SERLO...
SUPONGA AL RADICAL
DIMERIZAR
X
X X
2 N O O
O N O
N O O
N O O
N O O N2O4
5314
HUGO TORRENS
N O O
(NO2)
ESPECIE IONICA
ESPECIE COVALENTE
(NO2)Na
PARA DEJAR DE SER RADICAL...
GANAR UN ELECTRON
N O O O N O + 1e
5316
HUGO TORRENS
PARA DEJAR DE SER RADICAL...
PERDER UN ELECTRON
N O O O N O - 1e
(NO2)
N O O
(NO2)Cl
ESPECIE COVALENTE
ESPECIE IONICA
5318
HUGO TORRENS
O N O
1.75
O
N
O
O
N
O
1.75
O N O
2
O N O
1.5
119pm
118pm
DIOXIDO DE NITROGENO
RADICAL NO2
DIMERO N2O2
ANION (NO2)- NITRITO
CATION (NO2)+
5320
HUGO TORRENS
O O O N
O 3 N
N
O
O
O N
O O
O
N O
O
O
N O
O
N O
O N O
O O
O
O
N O O
O
121.8pm
N O O
O
122pm
H 141pm
NITRATO
5322
HUGO TORRENS
S S
S S S O
O
O
O O O S
S
O
O
O
O O
O
O O
O
O
O
O O O
O
O 3 S
S O O
O
PERO AZUFRE PUEDE
EXPANDIR SU OCTETO…
5322A
HUGO TORRENS
O 3 S
O O O S
S
O
O
O
S
O
O
O
S
O
O
O
1 OCTETO CADA OXIGENO
12 e EN EL AZUFRE
5324
HUGO TORRENS
C
CC
CC
C
H
H
H
HH
HTAL VEZ EL CASO DE RESONANCIA
MAS POPULAR ES EL BENCENO…
La carga formal es un concepto definido sobre una estructura de Lewis y aparece
cuando hay enlaces coordinados o dativos.
La carga formal es la diferencia entre el número de electrones que tiene un átomo
en estado atómico y los que puede considerarse que posee si los enlaces se
distribuyen por igual entre los átomos que se unen.
La carga formal de un átomo se calcula:
Carga formal = [n° electrones valencia átomo libre] – [nº electrones solitarios]
– 1/2 [nº electrones enlazantes]
La carga formal de una molécula es la suma algebraica de las cargas formales
de los átomos que la constituyen. Por lo tanto en una molécula neutra la suma de
las cargas formales es cero y en el caso de los iones la suma algebraica de las
cargas formales es igual a la carga del ion.
A continuación podemos ver el ejemplo del nitrometano, una molécula neutra, y el
ejemplo del carbonato, un anión.
Carga formal = [n° electrones valencia átomo libre] – [nº electrones solitarios]
– 1/2 [nº electrones enlazantes]
Carga formal = [n° electrones valencia átomo libre] – [nº electrones solitarios]
– 1/2 [nº electrones enlazantes]
Reglas de la resonancia electrónica
1).- Al escribir estructuras resonantes se desplazan electrones y nunca átomos.
2).- Todas las formas resonantes del híbrido deben tener el mismo número de electrones apareados.
3).- Las estructuras con mayor número de enlaces son más contribuyentes. La estructuras con cargas eléctricas
son menos contribuyentes.
4).- Las estructuras con carga negativa en el átomo más electronegativo son más contribuyentes que
aquellas que tienen la carga negativa en el átomo menos electronegativo.
5).- Las estructuras con cargas de distinto signo más próximas, son más contribuyentes.
6).- Las estructuras con cargas de igual signo muy próximas, tienen poca contribución.
Ejemplo: Formas resonantes del propenaldehído en fórmulas abreviadas
La I es la más estable ( Regla 3 y 6)
La VI es la más inestable ( Regla 3)
La II y III son más estables que IV y V ( Regla 4)
La II es más estable que la III ( Regla 5 )
La IV es más estable que la V ( Regla 5 )
5222 RESUMEN DEL MODELO DE LEWIS-LANGMUIR
HUGO TORRENS
1) COMPARTIR ELECTRONES HASTA COMPLETAR OCTETOS EN
SEGUNDO PERIODO O MAS EN LOS SIGUIENTES.
2) CADA PAR DE ELECTRONES COMPARTIDOS ES UN ENLACE
COVALENTE DE ORDEN 1
3) LOS ELECTRONES SON MOLECULARES NO ATOMICOS
4) NO PERMITIR ELECTRONES DESAPAREADOS
5) DETERMINAR DEFICIENCIA DE ELECTRONES O PARES LIBRES
6) COMPORTAMIENTO ACIDO-BASE
7) ESTIMAR DISPONIBILIDAD DE PARES LIBRES
8) EFECTO DEL PAR INERTE
9)EXPANSION DEL OCTETO
Oxigeno liquido