Estructuras de Lewis para compuestos y Fuerzas Intermoleculares ( Fuerzas de atracción entre compuestos)

SEMANA 3 -----2015

Licda. Isabel Fratti de Del CidDiseño de diapositivas c imágenes e ilustraciones cortesía de Licda: Lilian Judith Guzmán Melgar

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Estructuras de Lewis ó fórmulas electrón punto para compuestos

En éstas estructuras, se colocan alrededor del símbolo de los átomos participantes, sus electrones de valencia , tratando de que en las uniones formadas, se completen octetos, es decir queden 8 electrones alrededor de cada átomo participante. Los octetos se obtienen cuando los átomos al unirse establecen enlaces iónicos o covalentes ( simples, dobles, triples, coordinados)En algunos casos no se cumplen octetos ( Ejemplo: octetos incompletos ( menos de 8 e-) y expandidos ( más de 8 e.) se verán unos ejemplos.

Ejemplos

CO2

:

CO

X X X X

X

X

X

X

X

X

X

X

X ooo

ooC X

o OO C OO

O

O

O

X

X

C: 1 x 4 = 4 O: 2 x 6 = 12 Total = 16 e- de valencia

participan en la estructura, pero solo 8e- están involucrados en los enlace ,

C: 1 x 4 = 4 O: 1 x 6 = 6 Total = 10 e- de valencia participan en la estructura, pero solo 6 e- están involucrados en el enlace,

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Consideraciones generales de las estructuras de LEWIS

1- Si la fórmula tiene 3 ó más elementos diferentes, se coloca un elemento central( generalmente un no metal como: C, N, S, Cl, Br, I).2- Si es un oxácido ( Ejs: HNO3, H2CO3, H3PO4), aunque el H se halle unido al elemento central, no es así, sino se halla unido a uno de los oxígenos formando un enlace simple y ese oxigeno se une al elemento central también formando un enlace simple. Es decir por cada Hidrógeno en el oxácido va a ver un enlace simple H-O y un enlace simple O-Elemento central, el resto de oxígenos formaran enlaces covalentes dobles ó coordinados, donde el par de electrones los pone el elemento central, HASTA COMPLETAR OCTETOS.

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33- En oxisales ( K3PO4, Na2CO3), el metal ( Na, K) no se halla unido al elemento central, sino al oxígeno, formando generalmente un enlace iónico( por diferencia de electronegatividad), donde el metal pierde e- y el oxígeno los gana. Este oxigeno se unirá al elemento central a través de un enlace covalente simple. Los otros oxígenos se unirán al elemento central a través de enlaces dobles ó coordinados.Cuando se forman enlaces iónicos en las estructuras de Lewis, no se observan octetos al rededor de los metales que pierden sus electrones de valencia, pues al perder e- los metales logran un octeto interno y éstos no se muestran en éstas estructuras. Los átomos que forman enlaces covalentes en las oxisales, si establecen octetos .

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Excepciones a la Regla del OctetoOcteto incompleto

Se observa cuando entre los átomos del enlace uno de ellos no completa el octeto 8 e- . Ej: NO y NO2

En el NO, el N posee 7 e- y en el NO2 el N posee 5 e- En ambos compuestos los oxígenos completan octetos.

O:N : Ox x

x x

xx

xx

x x

x x

.N: O

x x

x x

x x

. .. x

x

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Octeto expandido:

Se da cuando uno de los átomos posee mas de ocho electrones de valencia compartidos. Los otros átomos si cumplen octetos. Ejemplo

SF6 : hay 12 e- compartidos PCl5: Hay 10 e- compar-

entre el S y el F. tidos entre P y Cl .

Elabore las estructuras de Lewis, para los siguientes compuestos, e indique los tipos de enlaces presentes.

H2CO3 K3PO4

HNO3 CO2

NaHCO3 K2SO4

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FUERZAS INTERMOLECULARES(Fuerzas de Atracción Intermoleculares)

Las fuerzas intermoleculares son las atracciones mutuas entre moléculas, son mucho mas débiles que los enlaces covalentes y iónicos pero contribuyen a determinar las propiedades físicas de la sustancias moleculares. Como grupo también reciben el nombre de Fuerzas de van der Waals, Fuerzas atractivas en compuestos.

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Tipos de Fuerzas Intermoleculares ( Atracciones entre compuestos)

Fuerzas dipolares (dipolo-dipolo)

Puentes de hidrógenoFuerzas de dispersión

( Fuerzas de London)

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Fuerzas Dipolares (dipolo-dipolo) Se da entre moléculas covalentes polares, debido a que éstas forman dipolos. Cuando se aproximan lo suficiente éstas moléculas el extremo positivo de una molécula atrae el extremo negativo de otra. Ej: HClCompuestos con moléculas dipolares; HClLos símbolos δ+ y δ-,

indican parcialmente positivo ó negativo, quiere decir, que ningún átomo

del enlace perdió ó gano e- ( no se formaron iones), solo los comparten de

forma desigual

Esquema que muestra las Fuerzas Dipolares(dipolo-dipolo )y como se orientan éstas moléculas

Insert figure 13.2

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Fuerzas de Dispersión (Fuerzas de London ó dipolos transitorios).

Son transitorias , se dan entre moléculas NO polares ( Diferencia de electronegatividad entre o.o-o.4). Ej:Elementos diatómicos, SiH4, SbH3

Los electrones en movimiento, se localizan en una región momentáneamente dándole a esa región una carga parcialmente negativa (δ-), y el otro extremo queda parcialmente positivo (δ+). En éste momento hay atracción . Al moverse los e-, se pierden la polarización y la atracción desaparece, luego vuelven a polarizarse y nuevamente, hay atracción ( por eso se llaman fuerzas de dispersión ó dipolos transitorios).

Fuerzas de Dispersión o Fuerzas de London

No polarizada

Dipolo momentáneoo

Dipolo inducido

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Puentes de HidrógenoSon las fuerzas intermoleculares entre moléculas

polares que contienen átomos de hidrógeno unidos a flúor, oxígeno o nitrógeno . El Hidrogeno menos electronegativo que el F,O y N manifiesta una carga parcialmente positiva, que se atrae con las cargas parcialmente negativas del O y N y F.No basta con que la moléculas poseen H,N, F u O, debe haber una unión directa entre el Hidrógeno y el N, ó el F ó el O.Los puentes de Hidrógenos son más fuertes o intensos, que las fuerzas dipolo-dipolo y las de London. Ej:NH3, H2O, HFLa estructura tridimensional de moléculas de gran importancia biológica como proteínas y ácidos nucleicos, se debe en gran parte a éstas fuerzas.

Ejemplo de como se establecen los puentes de Hidrogeno

PUENTE DE HIDROGENO

PUENTE DE HIDROGENO PUENTE DE HIDROGENO

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Comparación de la intensidad de las fuerzas intermolecular y el enlace iónico

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Ejercicio : diga que tipo de fuerzas intermoleculares, presentan los siguientes compuestos

a) HBr __________________b) H2O__________________

c) Br-Br__________________d) NH3___________________________

e) H2S____________________

f) BH3_______________________

g) H2Se_______________________

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