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)