enlaces quimicos,estructuras de lewis y la regla del octeto

Upload: roberto-soto

Post on 19-Oct-2015

133 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

ENLACES QUIMICOSESTRUCTURAS DE LEWIS Y LA REGLA DEL OCTETO.

OBJETIVOS:-------Identificar la funcin que tienen los electrones externos en el tomo.-------Explicar como se enlazan los tomos, aplicando el modelo de Lewis.

BAJAR ESTA INFORMACIN TRAE VARIOS VIDEOShttp://blog.educastur.es/eureka/4%C2%BA-fyq/enlace-quimico/

http://armandolaciencia.blogspot.com/2012/01/regla-del-octeto-y-estructuras-de-lewis.html

Las estructuras de Lewis son representaciones adecuadas y sencillas de iones y compuestos, que facilitan el recuento exacto de electrones y constituyen una base importante para predecir estabilidades relativas.Gilbert NewtonLewis(1875-1946): Fsico y qumico norteamericano. Se le debe el estudio de los electrones perifricos de los tomos, del que dedujo, en 1916, una interpretacin de la covalencia; propuso, en 1926, el nombre de "fotn" para el cuanto de energa radiante.

Las diferentes estructuras de Lewis de los tomos principales de las molculas orgnicas, dependiendo de la estructura en la que estn involucrados, son:C(4e-)

N(5e-)

O(6e-)

Hal(7e-)P (5e-)(d0)las del N y...

S (6e-)(d0)las del O y...

TIPOS DE ENLACES QUIMICOS

Tema 3. El enlace qumicoAutores: Javier PozuelodeDiegoQUIMICADEMATERIALESTEMA3. EL ENLACE QUMICO

Parmetros moleculares

Distanciadeenlace

Supongamos dos tomos que se acercandesdeuna distancia muy grande.A grandes distancia las fuerzas entre ellos es nulaAl acercarse aparecen fuerzasdeatraccin, FALlega un momento en el que las nubes electrnicas solapan y aparecen fuerzasderepulsin, FRCuando la fuerza neta sea 0 se encontrar a la distanciadeequilibrio, FN=FA+FR=0Energas:

Donderepresenta un mnimo que correspondecon la distanciadeequilibrio.

ngulodeenlaceEn el casodeun ngulodeflexin el comportamiento es similar al que ocurre con la distanciadeenlace.

Cuando la fuerza neta sea 0 se encontrar en el ngulodeequilibrio, FN=FA+FR=0Energas:

Donderepresenta un mnimo que correspondecon la distanciadeequilibrio.

El enlace Inico

Es la unin Qumica formada por la atraccin electrosttica entre iones positivos y negativosLos Electrones en el enlace Inico.En el enlace inico existe una transferencia totaldeelectronesdeun tomo a otroEjemplo: NaCL:

Otros compuestos inicos:

Estudio termoqumicodela formacindeenlace inico.CiclodeBorn-Haber

Etapa 1:EnergadeIonizacin. FormacindeAniones y CationesEtapa 2a:EnergadeCoulombEtapa 2:Energa Reticular

Etapa 2b:Formacindel slido cristalino

Etapa 1.FormacindeIonesFormacindeCationes.PotencialesdeIonizacin

Ejemplo:EI = 496 kJ/mol

FormacindeAnionesAE (AfinidadeElectrnica)

Ejemplo:AE = -349 kJ/mol

Etapa 2a:EnergadeCoulombQ1= cargadel catinQ2= cargadel anink= cte quedependedelos ionesr= distancia

Ejemplo: NaCl

Etapa 2b:Formacindeun slidoEtapa 2:Energa ReticularEs la energa que se produce al pasar dos iones en forma gaseosa a un slido cristalino

Estructura Cristalina.Los compuestos Inicos son slidos cristalinos.

NmerodeCoordinacin.Es el nmerodeaniones que son capacesderodear a cada catin

Propiedadesdelos Compuestos Inicos.Fuerte atraccin electrosttica PuntosdeFusin ydeebullicin altosSlidos a temperatura ambiente, duros y frgilesNo conducen la electricidad (si en disolucin acuosa o fundidos)Solubles en agua.

El Enlace Covalente

Es un enlace en el que dos electrones son compartidos por dos tomos.La molculadehidrgeno

Enlace covalente coordinado:Cuando el pardeelectrones compartido es suministrado solo por un tomoGrupo amonio

Carcter Inicodel enlace Covalente.Electronegatividad:Capacidaddeun tomo para atraer hacia s los electronesdeun enlace qumico

Porcentajedecarcter InicoXF>XH

Carga formal y estructuradeLewis

Ejemplo: el Ozono O3

ConceptoderesonanciaSe produce cuando existen msdeuna estructuradeLewisCriteriosdeestabilidad por resonancia:a) Para molculas neutras son ms estables las estructurasdeLewis sin cargas formales.b) Las estructurasdeLewis con cargas formales altas (+2, +3,..,-2, -3) son menos probables que aquellas con cargas formales pequeas.c) Son preferibles las estructuras con cargas formales negativas en los tomos ms electronegativos.Ozono (O3)In Carbonato

benceno

Excepciones a la regladel octetoA) Octeto incompleto:BerilioH Be H El Berilio se encuentra solamente rodeadodecuatro electrones.Boro y aluminio

B) Molcula con nmero impardeelectrones.xido ntricoNODixidodenitrgenoNO2

C) Octeto expandido:Elementosdel tercer periodo pueden utilizar los electronesdelos orbitalesd

Teoradeorbital molecular o enlacedevalencia

1.Los electrones compartidos por un enlace covalente pertenecen simultneamente a los orbitales molecularesdelos dos tomos que lo forman.2.Un enlace covalente se forma cuando solapan las nubes electrnicasdelos dos tomos

Formacindeenlacessigma con orbitales p.Solapamiento frontaldeorbitalesMolculadeCl2

Formacindeenlacessigma y pi con orbitales p.Solapamiento frontal y lateraldeorbitalesMolculadeN2

Geometra Molecular

Capadevalencia:Es la capa externadecada tomo. Contienen los electrones responsablesdel enlace.

Modelodela Repulsindelos Pares Electrnicos en la CapadeValencia (RPECV)

Explica la distribucin geomtricadelos pares electrnicos que rodean al tomo central en trminosdela repulsin electrosttica entre dichos pares electrnicosReglas generales para aplicar el modelo RPECVLos dobles y triplesenlacesse consideran como sencillosSi existen varias estructuras resonantes el modelo se aplica a unadeellas.El sistema tiendea adoptar la mayor simetra posible.Molculas en las que el tomo central no tiene paresdeelectrones libres

Molculas en las que el tomo central tiene paresdeelectrones libres (PL) y paresdeelectronesdeenlace (PE)

Momento dipolar,

La carga elctrica en losenlacesno est distribuida uniformementedebido a la diferenciadeelectronegatividad entre ellos.La medida cuantitativadela polaridaddeun enlace viene dada por su momento dipolar (): = Q x rr = distancia entre tomosQ = cargaUnidadesDebye, D1 D = 3.33 10-30Cm

Molculas diatmicas.Si contienen tomosdeelementos diferentes siempre tienen momentos dipolares y son molculas polares.Ejemplos: HCl, CO y NO.Si contienen tomosdeelementos iguales nunca tienen momentos dipolares y son molculas apolaresEjemplos: H2, O2 y F2Molculas poliatmicasLa polaridaddeuna molcula viene dada por:La polaridaddelosenlaces.La geometradela molculaEl viene dado por la suma vectorialdelos decada enlace en la molcula

Teoradel enlacedevalencia

Es una visin mecnico cuntica.Losenlacesse forman por el solapamientodedos orbitales atmicos (dos orbitales comparten una regin comndel espacio).El enlace se forma cuando la energa potencialdel sistema alcanza un valor mnimo (puntodemxima estabilidad)

HibridacinOrbitales hbridos.Son orbitales atmicos que se obtienen cuando dos o ms orbitales no equivalentesdel mismo tomo se combinan preparndose para la formacindel enlace covalente.Tiposdehibridaciones: Hibridacin sp3. Hibridacin sp2. Hibridacin sp. Hibridacin sp3d. Hibridacin sp3d2.

Hibridacin sp3 Es la combinacindeun orbital s con tres orbitales pMolculadeCH4

Solo podra reaccionar con dos tomosSe produce la promocin electrnicadeun e-desp para forma 4 orbitales hbridos sp3

Hibridacin sp2Es la combinacindeun orbital s con dos orbitalesEjemplo: BF3

Solo podra reaccionar con un tomoSe produce la promocin electrnicadeun e-desp para forma 3 orbitales hbridos sp2

Hibridacin spEs la combinacindeun orbital s con un orbital pEjemplo: BeCl2

No podra reaccionarSe produce la promocin electrnicadeun e-desp para forma 2 orbitales hbridos sp

Hibridacindeorbitales s, p y d

Hibridacin sp33d Ejemplo: PBr5 Solo podra reaccionar con 4 tomosSe produce la promocin electrnicadeun e-desd para formar 5 orbitales hbridos sp3d

Hibridacin sp3d2Ejemplo: PBr5Solo podra reaccionar con 2 tomosSe produce la promocin electrnicadedos e-desd para formar 6 orbitales hbridos sp3d2

Teoradel orbital molecular (TOM)

La teora EV falla en explicar las propiedades magnticasdealguna molculas, el O2 es paramagntica (no todos los electrones estn apareados) la EV dice que es diamagnticaLa teoradeorbitales moleculares supone que todos los electronesdeuna molcula influyen en su estabilidadLos orbitales moleculares dan ideadela probabilidaddeencontrar a un electrn en toda la molcula.Los orbitales moleculares se pueden expresar como combinaciones linealesdeorbitales atmicosEs la funcindeonda quedescribe al orbital molecularSon las funcionesdeonda quedescriben a los orbitales atmicos

Orbital enlazante:Tiene menor energa que los orbitales atmicoOrbital antienlazante:Tiene mayor energa que los orbitales atmicos.Ordendeenlace: magnitud que da informacin acercadela fuerza con la que estn enlazados los tomos en una molcula

Molculas Diamagnticas: Aquellas con todos sus electrones apareados.Molculas Paramagnticas: Aquellas con algn sus electrn sin aparear.

Distribucin espacialdeorbitales moleculares

Esquema generaldeun diagramadeenergadeorbitales moleculares para una mol cula diatmica.

Molculas diatmicas homonucleares

Para orbitales p con Z alto se produce una inversindelas energasdelos orbitales s y pdela forma:

Molculas diatmicas heteronucleares

El enlace Metlico

Los elementos marcados en rojo son capacesdeformar un enlace metlico.

Estructura el enlace metlico

Modelodegas electrnico:Un metal est constituido por iones positivos rodeadosdeelectronesSon conductoresdela electricidad y trmicosdebido a la movilidaddelos electronesSufren efecto fotoelctrico y termoinicoDctiles y maleables

Teoradebandas

Los electrones al estardeslocalizados por todo el metal lo que era un niveldeenerga se convierte en una banda

Carcter conductor

EnlacesDbiles. Fuerzas intermoleculares.

Fuerzas in-in(Ejemplo NaCl)Fuerzas dipolo-dipolo(Ejemplo HF)

Fuerzas dipolo inducido.FuerzasdeLondon. Se induce un dipolo por la aproximacindeunin u otro dipolo.

EnlacesdeHidrgeno.(ejemplo H2O)

AccionesdeDocumento archivado en:enlace qumico,enlace metlico,enlace inico,Cienciadelos Materiales e Ingeniera Metalrgica,enlace covalenteCopyright 2009, Autores y colaboradores.Reconocer autora/Citar obra.Esta obra se publica bajo una licenciaLicencia Creative