Universidad Técnica Nacional
Química I-CB005
Unidad VI
Conceptos básicos de los enlaces químicos
Formación de los enlaces en las combinaciones.
Para alcanzar una estructura electrónica más estable
Solo entran en contacto sus regiones más externas (Electrones de valencia)
¿Porqué se combinan los átomos?
Sistema de puntos desarrollado por Lewis
¿Cuál es el propósito de Símbolos de Lewis?
Reconocer los electrones de valencia y asegurarnos de que el número total de electrones no cambian en la
reacción química.
Consta del símbolo del elemento y un punto por cada electrón de valencia de un átomo
Puntos de Lewis
O
: 𝟏𝐬
𝟐
𝟐𝒔
𝟐
𝟐𝒑
𝟒
Recordando la configuración electrónica del Oxígeno
O
: [𝐇𝐞]𝟐𝒔
𝟐
𝟐𝒑
𝟒
6 Electrones de valencia
O
Símbolo de Lewis
Sistema de puntos desarrollado por Lewis
Enlace Iónico
Fuerza electrostática que une los iones de un compuesto iónico
¿Que son los enlaces iónicos?
¿Qué ocurre cuando se forma un compuesto iónico?
Para la reacción del litio y el flúor
Li +
F
Li
+
F
-1 electrón en su capa de valencia
7 electrones en su capa de valencia
Enlace Iónico
El proceso se puede observar en dos pasos
Primero se Ioniza el litio y pierde su único electrón de la capa de valencia
Li
Li
+
+ 1𝑒
−
El flúor acepta el electrón de valencia que se desprendió del litio
+
F
1𝑒
−
F
-Por último los iones separados se enlazan
-Enlace Iónico
Para el caso de especies iónicas cuyas cargas son diferentes
Para la reacción entre el litio y el oxígeno:
2𝐿𝑖
(𝑔)
+ 𝑂
2(𝑔)
→ 2𝐿𝑖𝑂
(𝑠)
Li +
O
Li
+
O
2-𝟐
𝟐
Ejercicio
Enlace Covalente
Enlace en el que dos electrones son compartidos por dos átomos
¿Que son los enlaces Covalentes?
Los compuestos covalentes únicamente contienen enlaces covalentes
¿Cómo se comparten los electrones?
H +
Representación del enlace covalente
H
H
H
H
H
Ambos electrones son atraídos por los núcleos de ambos átomos
Enlace Covalente
Formación de enlaces covalentes
Para el caso de los átomos polielectrónicos
+
F
F
F F
F F
Pares de electrones libres
Únicamente participan los
Enlace Covalente
¿Qué son las estructuras de Lewis?
Representación del enlace covalente, donde el par de
electrones compartidos se indica con líneas o como pares de puntos entre átomos
Como ejemplo para la formación de la molécula de agua
O
H
H
H
O
H
8 electrones
REGLA DEL OCTETO
Enlace Covalente
Regla del octeto
Un átomo diferente de Hidrógeno tiende a formar enlaces hasta estar rodeado por 8 electrones de valencia.
𝐹
8 electrones
Ambas especies tiene 8 electrones compartiendo dos mediante el enlace covalente
𝐹
Enlace Covalente
Tipos de enlace covalente
Dos átomos unidos por un par de electrones de sus capas de valencia.
Enlace sencillo
Enlace Doble
Enlace Triple
Dos átomos unidos por dos pares de electrones de sus capas de valencia.
Dos átomos comparten tres pares de electrones.
F F
C
O
O
N N
8 electrones para cada especie 8 electrones para cada especie
Propiedades de los compuestos iónicos y covalentes
La diferencia de sus propiedades físicas es debido a la naturaleza de sus enlaces.
Fuerzas intermoleculares mantienen las moléculas unidas
Compuestos
Covalentes
Compuestos
Iónicos
Por lo general se presentan como gases, líquidos o sólidos de bajo punto de fusión.
Fuerzas electrostáticas mantienen los iones unidos
Solidos a temperatura ambiente con puntos de fusión elevados.
Por lo general Insolubles en agua
Propiedades de los compuestos iónicos y covalentes
Electronegatividad
Capacidad de un átomo de atraer los electrones hacia sí mismo los electrones de un enlace químico.
H
H
¿Qué es la electronegatividad?
Para el caso de los átomos polielectrónicos
En este caso los electrones se comparte de manera equitativa.
¿Qué significa?
F
H
comparte de manera equitativa. El En este caso los electrones NO se Flúor es más electronegativo.Electronegatividad
¿Cómo varía la electronegatividad?
Ejercicio
Clasifique los siguientes compuestos como iónico, covalente puro o covalente polar.
Escritura de las estructuras de Lewis
Se debe escoger el átomo central y luego disponer de la manera más simétrica posible los átomos restantes.
Paso 1:
Criterios para escoger el átomo central:
a. El átomo o átomos que estén en menor número.
b. El que tenga mayor número de electrones desapareados. c. El que tenga mayor tamaño.
d. En el caso de los oxácidos (H2SO4, HClO3, HNO3) los hidrógenos
Escritura de las estructuras de Lewis
Calcular el número total de electrones de valencia sumando el número de electrones (número de grupo) para cada átomo.
Para el caso de los aniones poliatómicos sume un electrón por cada carga negativa.
Para el caso de los cationes reste un electrón por cada carga positiva.
Escritura de las estructuras de Lewis
Escriba el esqueleto estructural (átomo central y a su alrededor los átomos restantes) luego interconecte los átomos mediante líneas y descuente del total de electrones calculados en la parte 2, dos electrones por cada enlace.
Paso 3:
Distribuya los electrones restantes entre los otros átomos de manera que cada átomo quede con 8 electrones (El hidrógeno siempre queda con 2 electrones).
Escritura de las estructuras de Lewis
Si los electrones no alcanzan para que todos los átomos cumplan con la regla del octeto, ensaye enlaces dobles o triples (una deficiencia de 2 electrones se compensa con un enlace doble, una deficiencia de 4 electrones con dos dobles enlaces o con un enlace triple).
Cargas Formales
La diferencia entre los electrones de valencia de un átomo aislado y el número de electrones asignados a ese átomo en
una estructura de Lewis.
¿Qué son las cargas formales?
Se siguen los pasos para asignar las cargas formales los electrones:
• Todos los electrones no enlazantes del átomo se asignan al átomo
• Rompemos los enlaces entre el átomo y los otros átomos y asignamos la mitad de los electrones enlazantes al átomo.
Cargas Formales
Cargas Formales
Ejercicio
Dibuje las estructuras de Lewis de las siguientes especies:
PBr3
C2H6
H2S04
N205
NO3ˉ
Excepciones de la regla del octeto
Aquellas con un número impar de electrones como ClO2 y NO2, uno de los átomos queda con un número impar de electrones y no alcanza el octeto.
Moléculas impares
Moléculas deficientes
En las que el átomo central queda con menos de 8 electrones. Por ejemplo en el BeCl2.
Octetos expandidos
Resonancia
Una de dos o más estructuras de Lewis para una sola molécula, la cual no se puede representar adecuadamente mediante una
sola estructura de Lewis.
¿Qué son las estructuras de resonancia?
Para el caso del ozono:
Los enlaces tienen ambos la misma longitud (determinada
experimentalmente), lo cual discrepa con la estructura de Lewis que indica un enlace doble más corto)
