Estructuras de Lewis para compuestos
y Fuerzas Intermoleculares ( Fuerzas de
atracción entre compuestos)
SEMANA 3 -----2019
Licda. Isabel Fratti de Del Cid
Diseño de diapositivas con 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 O = C = O Ejemplo SO3
X X X X
X
X
X
X
X
XO C OO
O
O
O
X
X
En el CO2, se alcanzan los octetos a
través de dos enlaces dobles ( cada
átomo pone un par de electrones. )C , S: 1 x 6 = 6
O: 3 x 6 = 18
Total = 24 e- de valencia
participan en la estructura, pero solo
8 e- están involucrados en el enlace,
En el SO3 .Los octetos se
logran a través de un enlace
doble y dos coordinados entre
el Azufre y el oxígeno.
Enlaces covalentes dobles
Covalente
dobleCovalente
coordinado
Covalente
coordinado
Ion Nitrato : anión poli atómico posee una carga negativa uno de los
oxígenos gano un electrón de otro átomo, que no se observa en el
diagrama.
Enlace
covalente
doble
Enlace covalente
coordinado*
En los dos enlaces coordinados los dos electrones los pone el Nitrógeno.
Todos los átomos de éste ión completan octetos..
Enlace covalente
simple.
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Consideraciones generales de las estructuras de LEWIS
1- Si la fórmula tiene 3 ó más elementos diferentes, se coloca unelemento central( generalmente un no metal diferente aloxígeno como: ( C, N, S, Cl, Br, I).
2- Si es un oxácido ( Ejs : HNO3, H2CO3, H3PO4), aunque el Hen la fórmula se observa unido al elemento central, no es así,sino se halla unido a uno de los oxígenos formando un enlacesimple y ese oxigeno se une al elemento central tambiénformando un enlace simple. Es decir por cada Hidrógeno en eloxácido va a ver un enlace simple H-O y otro enlace simpleO-Elemento central, el resto de oxígenos formaran enlacescovalentes dobles (2e- el oxígeno y 2 e- el ele elemento central)ó coordinados, donde el par de electrones los pone el elementocentral, HASTA COMPLETAR OCTETOS.
Ejemplo de un oxácido. Los e- del azufre se muestran con
asterisco . Observe los octetos completos del Azufre y el
oxigeno.
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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.
En los átomos que forman enlaces covalentes en las oxisales, si
se observan los octetos .
-Enlace iónico
-
Enlace iónico
Estructura de Lewis del Bicarbonato de sodio (carbonato ácido de sodio)
Elabore las estructuras de Lewis, para los siguientes compuestos, e indique
los tipos de enlaces presentes: Iónicos, covalentes simples, dobles,
coordinados.
H2CO3 K3PO4
HNO3 SO2
NaH2PO4 K2SO4
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Excepciones a la Regla del Octeto
Octeto 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.
N = O O-N-O
O:N : Ox x
x x
x
xx
x
x x
x x
.N: O
x x
x x
x
x
. .. x
x
Note que el Cl solo posee 7 e- :
Octeto incompleto. Cada oxígeno si
posee octetos completos.
Note el Boro posee 6 e- :
Octeto incompleto. Cada
cloro si posee octeto
completo.
Note el Be, solo posee 4 e- :
Octeto incompleto. Cada cloro si
posee octeto completo 8e-
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 6 enlaces cova- PCl5: Hay 5 enlaces covalentes
lentes simples entre el S y el F simples entre el P y el Cl.
En total 12 e- compartidos . Totalizando 10 e-:
Octeto expandido. Cada Flúor si Octeto expandido. Cada Cloro
Cumple octeto. Cumple octeto
XeF4
Observe los 4 enlaces covalentes simples entre el Xe y los cuatro Flúor,
además de poseer dos pares de e- no enlazados. Esto hace que el Xenón tenga
12 e- ( octeto expandido). Observe que todos los átomos de Flúor poseen
octetos( 8 e- )
Más los dos pares de enlaces no compartidos del Xenón Totalizan 12 electrones
( octeto expandido)
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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 o Fuerzas atractivas en
compuestos.
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Tipos de Fuerzas Intermoleculares
( Atracciones entre compuestos)
Fuerzas dipolares (dipolo-dipolo)
Puentes de hidrógeno
Fuerzas de dispersión ( Fuerzas de
London)
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Fuerzas Dipolares (dipolo-dipolo)Se da si la molécula presenta enlace covalente polar ( diferenciade electronegatividad >0.4 y < 1.8 ). El extremo parcialmentepositivo ( + ) se atrae con el extremo parcialmente negativo( - ). Estas atracciones son permanentes.
Los 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 (H2 ;O2 ; N2 ; F2 ; Cl2 ; Br2 ; I2 ) omoléculas como SiH4, SbH3
Los electrones en movimiento, se localizan en una regiónmomentáneamente dándole a esa región una cargaparcialmente negativa (δ-), y el otro extremo quedaparcialmente positivo (δ+). En éste momento hay atracción .Al moverse los e-, se pierden la polarización y la atraccióndesaparece, luego vuelven a polarizarse y nuevamente, hayatracción ( por eso se llaman fuerzas de dispersión ó dipolostransitorios).
Fuerzas de Dispersión o Fuerzas de London
No polarizada
Dipolo
momentáneoo
Dipolo inducido
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Puentes de Hidrógeno
Son las fuerzas intermoleculares entre moléculas polares quecontienen átomos de hidrógeno unidos a flúor, oxígeno onitrógeno . El Hidrogeno menos electronegativo que el F, O yN manifiesta una carga parcialmente positiva, que se atrae conlas cargas parcialmente negativas del O y N y F.
No basta con que la moléculas poseen H,N, F u O, debe haberuna unión directa entre el Hidrógeno y el N, ó el F ó el O.
Los puentes de Hidrógenos son más fuertes o intensos, que lasfuerzas dipolo-dipolo y las de London.
NH3, H2O, HF
La estructura tridimensional de moléculas de gran importanciabiológica como proteínas y ácidos nucleicos, se debe en granparte 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
1) HBr __________________
2) H2O__________________
3) Br2__________________
4) NH3___________________________
5) H2S____________________6) BH3_______________________
7) H2Se_______________________
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Ejercicios adicionales1. Con cual (cuales) de los siguientes átomos : ( O, Cl , N, S, H ,
Br, Ge) al combinarse el Hidrogeno, formara:
A- Enlace covalente polar : ________
B- Puente de Hidrógeno : _________
C- Fuerzas de dispersión o London : ______________
D-Fuerzas Dipolo- Dipolo:_____________________
2. Haga un esquema de como se producirían los enlaces de
hidrogeno , entre NH3 y H2O
Escriba la estructura de Lewis del metanol ( CH3OH). Muestre
como se forman enlaces de Hidrogeno entre moléculas de metanol-
metanol y metanol-agua.
2- Escriba la estructura de Lewis de una molécula hipotética
( A3 B X4 ) donde cada átomo de A, forme un enlace covalente
simple con X y que a la vez X, forme un enlace covalente simple
con B y que el otro átomo de X forme un enlace covalente
coordinado con B, donde únicamente B ponga el par de e-, recuerde
en éste caso los átomos B y X cumplen octeto, los átomos A solo
poseen un electrón de valencia, por lo tanto no muestran octeto,
sino que solo se observaran 2 electrones entre A y X)
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