enlace quÍmico. aprendizajes esperados conocer la estructura de lewis. identificar los diferentes...
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ENLACE QUÍMICO
Aprendizajes esperados
• Conocer la estructura de Lewis.
• Identificar los diferentes tipos de enlace químico.
• Conocer las propiedades fisicoquímicas de los distintos tipos de compuestos (iónicos, covalentes y metálicos).
• Determinar la geometría molecular de distintos compuestos químicos e iones.
De acuerdo con la siguiente representación de Lewis
se puede afirmar que el elemento X
I) pertenece al grupo II A de la tabla periódica. II) puede formar una molécula X2
III) tiene 4 electrones de valencia.
Es (son) correcta(s)
A) solo I.B) solo II.C) solo III.D) solo I y II.E) solo II y III. Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, PSU 2010.
Pregunta oficial PSU
1. Enlace químico
2. Estructura de Lewis
3. Tipos de enlace
4. Geometría molecular
• Se establece un enlace químico entre dos átomos o grupos de átomos cuando las fuerzas que actúan entre ellos conducen a la formación de un agregado con suficiente estabilidad (molécula).
• Se basa en la valencia del átomo, que corresponde a los electrones situados en el último nivel de energía.
• Se busca mediante esta unión una estabilidad energética basada en la regla del dueto u octeto.
Elemento Configuración e– valencia Grupo
N 1s22s22p3 5 VA
Cl [Ne]3s23p5 7 VIIA
Ca [Ar]4s2 2 IIA
1. Enlace químico
• Los electrones se transfieren o se comparten de manera que los átomos adquieren una configuración de gas noble: regla del octeto.• Los electrones que participan en el enlace químico son los electrones de valencia y pueden formar enlaces sencillos, dobles o triples.• Los átomos se representan con su símbolo y alrededor se colocan los electrones de valencia, representados mediante puntos o barras según se refiera a uno o dos electrones, respectivamente.
Ion nitrito NO2
–
2.1 Regla del octeto
2. Estructura de Lewis
2. Estructura de Lewis
Determina la estructura de Lewis del SO2
1. Se determina la configuración electrónica y los electrones de
valencia de cada elemento.
Elemento Configuración e– de valencia e– valencia totales
Azufre (S) [Ne]3s23p4 6 6
Oxígeno (O) [He]2s22p4 6 x 2 12
Total 18
2. Se sitúa como átomo central el menos electronegativo (en este caso, el S) y se distribuyen los electrones de manera que cada átomo cumpla con la regla del octeto.
Actividades
2.2 Excepciones
Existen muchos compuestos covalentes que no cumplen la regla del octeto, ya sea por defecto o por exceso de electrones.
Por ejemplo, el trifluoruro de boro (BF3) y el hidruro de berilio (BeH2) no llegan a completar su octeto por falta de electrones de valencia.
Por el contrario, en el pentacloruro de fosforo (PCl5) y el hexafluoruro de azufre (SF6) el átomo central forma cinco y seis enlaces, respectivamente, con un exceso de electrones debido a la existencia de los niveles 3d vacíos.
2. Estructura de Lewis
Características del enlace Propiedades de los compuestos
• Se produce cuando entran en contacto un elemento muy electropositivo y uno muy electronegativo produciéndose una TRANSFERENCIA de electrones desde el primero hacia el segundo.
• Se forma entre elementos de los grupos IA o IIA con elementos de los grupos VIA o VIIA.
• Diferencia de electronegatividad ≥ 1,7
• Forman redes cristalinas.• Son sólidos con puntos de
fusión y ebullición altos.• Son solubles en disolventes
polares.• Conducen la corriente
eléctrica en disolución acuosa.
• No conducen la corriente en estado sólido.
• Son malos conductores térmicos.
CsCl
3.1 Enlace iónico
3. Tipos de enlace
Características del enlace Propiedades de los compuestos
• Se forma por COMPARTICIÓN de un par de electrones entre dos átomos, adquiriendo ambos estructura electrónica de gas noble.
• Diferencia de electronegatividades < 1,7
• Se forma generalmente entre elementos no metálicos.
• Existen enlaces covalentes polares, apolares y dativos.
• Presentan temperaturas de ebullición y fusión bajas.
• A CNPT, pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos.
• Son aislantes de corriente eléctrica y calor.
• Son solubles en disolventes apolares.
3. Tipos de enlace
3.2 Enlace covalente
Covalente polar Ejemplos
• Formado por dos átomos diferentes.• Un núcleo tiene mas fuerza que otro para
atraer electrones de enlace.• Se forman dipolos.• 0,4 E.N. 1,7
H2OHClSO2
CCl4
CH3Cl
Covalente apolar Ejemplos
• Formado por dos átomos iguales.• Núcleos ejercen una fuerza de atracción
equivalente (enlace perfecto).• 0 E.N. 0,4• Se presenta en moléculas monoelementales.
O2
F2
H2
N2
Br2
Covalente coordinado o dativo Ejemplos
• Enlace covalente polar (compartición de un par de electrones) con la peculiaridad de que es uno de los dos átomos el que aporta los 2 electrones.
NH4+
H2SO4
H3O+
3.2 Enlace covalente
3. Tipos de enlace
Características del enlace
Propiedades de los compuestos
• Característico de los metales.
• Es un enlace fuerte, que se forma entre elementos de la misma especie, de electronegatividades bajas y similares.
• Se forma una nube electrónica con los electrones deslocalizados.
• Son dúctiles y maleables.• Son buenos conductores de la
electricidad.• Conducen el calor.• Tienen puntos de fusión y
ebullición variables.• La mayoría son sólidos a T
ambiente (excepto el mercurio).
• Son, generalmente, insolubles en cualquier tipo de disolvente.
• Tienen un brillo característico, debido a que absorben energía de cualquier longitud de onda.
Nuestro cobre chileno. Gran conductor de la electricidad.
3.3 Enlace metálico
3. Tipos de enlace
3. Tipos de enlace
Explica la forma tridimensional de la molécula. Existen dos tipos de moléculas:
1) Moléculas sin pares de electrones libres en el átomo central
Electrones enlazantes mantienen equidistancia
2) Moléculas con pares de electrones libres en el átomo central
Electrones libres repelen a electrones enlazantes
4.1 Teoría de repulsión de pares electrónicos de la capa de valencia (TRPECV)
4. Geometría molecular
1) Moléculas sin pares de electrones libres en el átomo central
4. Geometría molecular
2) Moléculas con pares de electrones libres en el átomo central
4. Geometría molecular
SF4 PE=4PL=1
Balancín
ClF3 PE=3PL=2
Forma de T
BrF5 PE=5PL=1
Pirámide cuadrada
XeF4 PE=4PL=2
Plano cuadrada
2) Moléculas con pares de electrones libres en el átomo central
4. Geometría molecular
Determina estructura de Lewis y geometría molecular del CO32–
Paso 1. C es menos electronegativo que O, coloca C en el centro.
Paso 2. Cuenta los electrones de valencia, sumando los electrones que dan la carga al ion.
Elemento Configuración e– de valencia e– valencia totales
Carbono (C) [He]2s22p2 4 4
Oxígeno (O) [He]2s22p4 6 x 3 18
+ 2 (cargas negativas) Total 24
Paso 3. Dibuja enlaces sencillos entre los átomos de C y O y completa los octetos.
Actividades
Paso 4. El carbono debe presentar 4 enlaces.
Paso 5. Basándote en el modelo TRPECV, identifica la geometría de la molécula.
El C (átomo central) está unido a tres átomos de O y no tiene pares de electrones libres. Por tanto, la geometría del ión carbonato es TRIANGULAR (trigonal plana).
Actividades
¿Dónde se encuentran
localizadas las dos cargas negativas?
¿Cuál de las siguientes estructuras de Lewis representa al ion nitrato, NO3
–?. Considere que cada línea representa a un par de electrones.
Alternativa D
Ejercicios
Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, PSU 2011.
Pregunta oficial PSU
De acuerdo con la siguiente representación de Lewis
se puede afirmar que el elemento X
I) pertenece al grupo II A de la tabla periódica. II) puede formar una molécula X2
III) tiene 4 electrones de valencia.
Es (son) correcta(s)
A) solo I.B) solo II.C) solo III.D) solo I y II.E) solo II y III. Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, PSU 2010.
BComprensión
Tabla de corrección
Ítem Alternativa Unidad temática Habilidad
1 C El enlace químico Reconocimiento
2 B El enlace químico Aplicación
3 C El enlace químico Comprensión
4 C El enlace químico Comprensión
5 D El enlace químico ASE
6 A El enlace químico Aplicación
7 D El enlace químico Comprensión
8 C El enlace químico ASE
9 E El enlace químico Comprensión
10 D El enlace químico Aplicación
11 C El enlace químico Aplicación
12 E El enlace químico Reconocimiento
Tabla de corrección
Ítem Alternativa Unidad temática Habilidad
13 A El enlace químico Comprensión
14 B El enlace químico ASE
15 B El enlace químico Comprensión
16 C El enlace químico Aplicación
17 D El enlace químico ASE
18 A El enlace químico Comprensión
19 C El enlace químico Aplicación
20 D El enlace químico Aplicación
21 E El enlace químico Reconocimiento
22 A El enlace químico Comprensión
23 B El enlace químico Comprensión
24 B El enlace químico Comprensión
25 E El enlace químico Reconocimiento
Síntesis de la clase
¿Qué tipo de enlace tienen los siguientes compuestos?