TeorTeora de Lewisa de Lewis99 La configuraciLa configuracin electrn electrnica de los nica de los gases nobles gases nobles es la causa de es la causa de

su inercia qusu inercia qumica.mica.99 Los Los tomos se combinan entre stomos se combinan entre s para adquirir dicha para adquirir dicha

configuraciconfiguracin (regla del octeto) n (regla del octeto) 99 Los electrones se transfieren o comparten con tal finLos electrones se transfieren o comparten con tal fin99 Los Los electrones de valenciaelectrones de valencia juegan un papel esencial.juegan un papel esencial.

El tipo de enlace determina las propiedades de la molEl tipo de enlace determina las propiedades de la molculacula

Los electrones se transfieren Los electrones se transfieren de un de un tomo a otro tomo a otro TIPOS DE TIPOS DE

ENLACE ENLACE QUQUMICOMICO

ENLACE IENLACE INICONICO(metal + no(metal + no--metal)metal)

Los Los tomos comparten tomos comparten pares de electronespares de electrones

ENLACE COVALENTEENLACE COVALENTE(no metal + no metal)(no metal + no metal)

SSMBOLOS DE LEWISMBOLOS DE LEWIS

SSmbolo qumbolo qumicomico que representa al nque representa al ncleo y los electrones internoscleo y los electrones internos Puntos Puntos alrededor del salrededor del smbolo qumbolo qumico, que representan los electrones de mico, que representan los electrones de

valenciavalencia1 punto = 1 electr1 punto = 1 electrn de valencian de valencia

Si : [Ne] 3s2 3p2 Si

O : [He] 2s2 2p4 O

No tiene en cuenta si los electrones estn apareados en un orbital Elementos representativos: N de puntos = grupo Elementos de transicin: numerar los grupos de 3 a 12 para determinar el N de e-

de valencia. Se utiliza principalmente para los elementos representativos

ESTRUCTURA DE LEWISESTRUCTURA DE LEWIS

CombinaciCombinacin de sn de smbolos de Lewis que representan losmbolos de Lewis que representan los enlaces enlaces ququmicosmicos en una molen una molculacula

ENLACE IENLACE INICONICO

Metal (bajo PI, baja EN) + noMetal (bajo PI, baja EN) + no--metal (alta EA, alta EN)metal (alta EA, alta EN)

EN grandeEN grandeTransferencia de electronesTransferencia de electrones

Na + Na + ClCl ClCl[Na][Na]++ [ ] [ ] --

El metal cede los electrones y el noEl metal cede los electrones y el no--metal los aceptametal los aceptaAmbos buscan adoptar la configuraciAmbos buscan adoptar la configuracin del gas noble mn del gas noble ms s

cercanocercano

Mg + Mg + ClCl

ClCl[Mg][Mg]2+ ClCl[ ] [ ] --22

formaciformacin de ionesn de iones

MgCl2

Enlace inico en el NaCl

Los iones se mantienen unidos mediante fuerzas electrostticas Los compuestos inicos son en general slidos cristalinos

Ered Q+ x Q-d

Ered: Energa reticularQ+: carga del catinQ- : carga del anind : suma de los radios inicos (rc + ra)

Energas de enlace en compuestos inicos

Energas de enlace en compuestos inicos

A mayor energa de red, mayor dureza y punto de fusin

Ered depende de la magnitud de las cargas de los iones (Q+ y Q-) los radios de los iones (d = rc + ra)

Ered (Kcal/mol)

NaF 910NaCl 788NaBr 732NaI 682

MgF2 2880MgCl2 2326

MgO 3795CaO 3414

Ered Q+ x Q-d

Binarios (2 elementos):Combinacin de iones monoatmicos: MgCl2 (Mg2+ y Cl-), Na2O (Na+ y O2-), KBr (K+ y Br-)

Ternarios (3 elementos):Combinacin de iones poliatmicos y monoatmicos: Na2SO4 (Na+ y SO42-), KNO3 (K+ y NO3-), NH4Cl (NH4+ y Cl-)

ENLACE COVALENTE

no metal + no metal (ambos con alta EN y PI) EN pequea

No hay transferencia de electrones, se comparten Enlace covalente = par de electrones compartido por 2 tomos

[He] [Ar]

H + Cl ClH H Cl

Par de enlace

Par libre

Pueden compartirse ms de un par de electrones

Orden de enlace (OE)N de pares de electrones compartidos por 2 tomos

Enlace covalente simple

Enlaces covalentes mltiples

doble O O O = O OE = 2

N Ntriple OE = 3N N

Cl Cl Cl Cl Cl Cl OE = 1

Longitud de enlace Distancia entre los ncleos de dos tomos enlazados (suma de los radios

covalentes). El tamao de los tomos determina la longitud de un enlace.

Energa de enlace (o fuerza de enlace) Energa necesaria para romper esa unin o energa liberada al formarla. Cuanto mayor es la misma, ms estable es la molcula.

Al comparar enlaces de distinto orden entre tomos iguales:A mayor orden, menor longitud y mayor energa de enlace

Enlace Longitud (pm)

Energa (KJ/mol)

C-Cl 176 328 C-Br 191 276 C-I 210 240 C=O 122 799 C=C 134 614

Al comparar enlaces del mismo orden de enlace entre tomos distintos:A mayor tamao del tomo, mayor longitud de enlace y menor energa de enlace.

Enlace Longitud (pm)

Energa (KJ/mol)

C-C 154 348C=C 134 614C C 120 839

Enlace Longitud (pm)

Energa (KJ/mol)

N-N 147 163N=N 124 418N N 110 941

H Cl

POLARIDAD DEL ENLACE COVALENTE

EN pequea EN = 0 EN grandeCl Cl Na+ Cl -

+ -

covalente no polar

covalente polar

inico

entre tomos

% c

arc

ter i

nic

o

Tipo de Enlace Inica 2Covalente polar < 2Covalente no polar 0 0,4

(AB) = (A) - (B) = electronegatividad (EN)

La mayora de los enlaces inicos poseen algn grado de carcter covalente.Efecto de polarizacin: deformacin de la nube electrnica

Catin polarizante

Anin polarizableNube electrnica

distorsionada

Aniones: a mayor carga y mayor tamao, mayor polarizabilidad.

Ej: S2->Cl-, I->F-

Cationes: a mayor carga y menor radio, mayor poder polarizante.

Ej: Mg+2>Na+, Li+>Na+>K+

entre catin y anin enlace inico

entre tomos del in poliatmico enlace covalente

Qu tipo de compuesto es el (NH4)2SO4?

ENLACE QUMICO

EjerciciosEjercicios

Clasificar el tipo de enlace en los siguientes compuestos:Clasificar el tipo de enlace en los siguientes compuestos:CaFCaF22; CO; CO22; NH; NH33; PCl; PCl55; BaO; CrCl; BaO; CrCl33; H; H22S; NaS; Na22COCO33; N; N22; Na; Na22SS

Ordene los siguientes enlaces segOrdene los siguientes enlaces segn energn energa de enlace a de enlace creciente:creciente:

a) HF; HCl; HBr; HIa) HF; HCl; HBr; HIb) KF; KCl; KBr; KI b) KF; KCl; KBr; KI c) Nac) Na22O; MgO; AlO; MgO; Al22OO33

Ordene los siguientes compuestos segOrdene los siguientes compuestos segn carn carcter covalente cter covalente crecientecreciente

a) AlFa) AlF33; AlCl; AlCl33; AlBr; AlBr33b) Nab) Na22S; MgS; AlS; MgS; Al22SS33

c) CrO; Crc) CrO; Cr22OO33; CrO; CrO33

Estructura de Lewis para especies poliatmicas

tomo central: unido a 2 o ms tomos tomo terminal: unido slo a 1 tomo El H y el F siempre son terminales

Cmo dibujar las estructuras de Lewis

1) Determinar el nmero total de electrones de valencia.Restar las cargas si es un catin y sumarlas si es un anin

Ejemplo: PCl3 e- de valencia: 5 + (3 x 7) = 26 e-

2) Identificar l o los tomos centralesDibujar el esqueleto de la estructura

Cl P Cl

Cl

3) Escribir enlaces simples entre los tomos enlazados.Restar 2 e- por cada enlace al nmero total de e-.

26 (2 x 3) = 20 e-

4) Completar el octeto de los tomos terminales (excepto H que se completa con 2e-)

5) El resto de los e- se asignan al tomo central

6) Si el tomo central no completa el octeto, forma enlaces mltiples con pares de e- de los tomos laterales

Otro ejemplo: HNO31) e- de valencia: 1 + 5 + (3 x 6) = 24 e-

2) O N O HO

3) O N O H

O24 (2 x 4) = 16 e-

4)

5)6)

O N O H

ONo sobran electrones

O N O H

OO N O H

O

Qu sucede si hay ms de una estructura de Lewis posible para una molcula?

Ejemplo: H2CO (cido frmico)

H-C=O-H oH

C=OH

Cmo decidir cul es la correcta?

Carga Formal (CF)

N de e- de valencia N de e- asignados en la estructura

e- asignados a un tomo: pares libres (no enlazantes) (2e-) de pares enlazantes (1e- por cada enlace en el que intervenga el

tomo considerado)

La estructura correcta debe cumplir:

Suma de las CF= 0, para molculas neutras

= carga, para iones

La CF negativa debe asignarse al tomo de mayor EN Es preferible la estructura con CF mnimas

Analizando el ejemplo :

H-C=O-H CF(C): 4 (e- de valencia) - 2 (par libre) - 3 (enlaces) = -1CF(O): 6 (e- de valencia) - 2 (par libre) - 3 (enlaces) = +1CF(H): 1 (e- de valencia) - 1 (enlace) = 0

CF(O): 6 (e- de valencia) - 4 (par libre) - 2 (enlaces) = 0CF(C): 4 (e- de valencia) - 4(enlaces) = 0

CF(H): 1 (e- de valencia) - 1 (enlace) = 0

HC=O

H

Excepciones a la regla del octeto

Especies con N impar de e-: NO NO2 ClO2

O N O

Octeto Incompleto: BF3

F B F

F

Calculando las CF

B: 3 - 3 = 0

F: 7 6 - 1 = 0

B: 3 - 4 = -1

F: 7 - 4 - 2 = 1

F: 7 - 6 - 1 = 0

F B F

F

Octeto expandido o ampliado: PCl5, SO42-, ClO4-

9 Ms de 8 electrones alrededor del tomo central.9 Pueden expandir su octeto los elementos del perodo 3 en adelante.9 Tienen orbitales d disponibles. 9 Un mayor nmero de enlaces confiere estabilidad a la molcula. 9 Siempre que sea posible, se ampla el octeto.

Atencin: C, N, O y F NO pueden ampliar el octeto.

OO

O SO S OO

OO

22--OO

O SO S OO

OO

SO42-

e- de v: 6 + (4x6) + 2= 3232 - (2x4) = 246 e- por cada O: 6x4 = 24

22--

C. F. S: 6 - 4 = 2O: 6 - 6 - 1 = -1suma: -1x4 + 2 = -2

Respetando el octeto para el S

Ampliando el octeto para el S (12 e-)

C. F. S: 6 - 6 = 0O: 6 - 6 - 1 = -1O: 6 - 4 - 2 = 0suma: -1x2 = -2

OO

O SO S OO

OO

22--OO

O SO S OO

OO

SOSO442-

e- de v: 6 + (4x6) + 2= 3232 - (2x4) = 246 e- por cada O: 6x4 = 24

22--

C. F. C. F. S: 6 - 4 = 2O: 6 - 6 - 1 = -1

suma: -1x4 + 2 = -2

Respetando el octeto para el S

Ampliando el octeto para el S (12 e-)

C. F. C. F. S: 6 - 6 = 0O: 6 - 6 - 1 = -1

suma: -1x2 = -2O: 6 - 4 - 2 = 0

Si existe ms de una estructura de Lewis para una molcula o in:Con el mismo esqueletoCon los mismos valores de CF para cada tomo

OOOO OO

OOOOOO

La estructura correcta es un hbrido de resonanciade las estructuras contribuyentes

d O-O es igual para ambos enlaces

Ejemplos: SO42-, NO3-, NO2

Los dos enlaces son equivalentes

Clculo de Orden de Enlace para estructuras resonantes

Molcula d O-O (pm) OE

O2 120,7 2H2O2 147,5 1O3 127,8 1,5

OE = N de pares de enlace / N de uniones equivalentesO

O S O

O

2-

OE (S-O) = 6 / 4 = 3 / 2 = 1,5

O

O C O

2-

OE (C-O) = 4 / 3 = 1,33

OO O