M. Sc. Christian Jacinto H.

ENLACE QUÍMICO - II

Enlace Covalente

• En un enlace covalente los átomos “comparten” electrones.

• Generalmente se da entre elementos no metálicos de alto potencial de ionización.

• La diferencia de electronegatividad es menor a 1,7

F F+

7e- 7e-

F F

8e- 8e-

Enlace CovalenteNormal

Coordinado

Enlace Covalente

No polar

Polar

8e-

H HO+ + OH H O HHor

2e- 2e-

Estructura de Lewis del agua

Doble enlace: dos átomos comparten dos pares de electrones

enlace covalente sencillo

O C O o O C O

8e- 8e-8e-

enlace dobleenlace doble

Triple enlace: dos átomos comparten tres pares de electrones

N N

8e- 8e-

N N enlace triple

enlace triple

o

9.4

Longitud y Energía de Enlace

Estructuras de Lewis

• Los átomos de H son siempre átomos terminales.

• Los átomos centrales suelen ser los de menor electronegatividad.

• Los átomos de C son casi siempre átomos centrales.

• Las estructuras suelen ser compactas y simétricas.

Estructuras de Lewis

Caso 1: Moléculas diatómicas con elemento H o halógeno que no es el átomo central. Ejem:- NH3 - H2O - CCl4 - BCl3 !!!

- PCl3 - PCl5 - SF4 - SF6

- XeF2 - XeF4 - NH4+ - BF4-

Estructuras de Lewis

Caso 2: No cumplen el caso anterior. Determinando los números de enlaces.

 

- O : electrones totales del octeto. - V : electrones totales de valencia + electrones

ganados o perdidos según la carga. - E : Número de enlaces

Estructuras de Lewis

• Ejemplos:

- HNO3 - H2CO3 - H2SO4 - HClO4 !!!

- NO3- - SO2 - SO3 - O3

- ClO3- - CO32- - NO2 - N2O5

Resonancia

• No son diferentes tipos de moléculas, solo hay un tipo.

• Las estructuras son equivalentes. • Sólo difieren en la distribución de los

electrones, no de los átomos. • Las especies que presentan resonancia tienen

mayor estabilidad termodinámica.

OOO

OO

O

El Modelo de RPENV

• Modelo de la repulsión de los pares de electrones de la capa de valencia.

• El mejor acomodo de un número dado de pares de electrones es el que minimiza las repulsiones entre ellos.

AB22 0

Clase

# de átomos enlazados al

átomo central

# de pares libres en átomo central

Distribución de pares de

electrones

Geometría molecular

lineal lineal

B B

Cl ClBe

Clase

# de átomos enlazados al

átomo central

# de pares libres en átomo central

Distribución de pares de

electrones

Geometría molecular

AB3 3 0

trigonal plana trigonal plana

Clase

# de átomos enlazados al

átomo central

# de pares libres en átomo central

Distribución de pares de

electrones

Geometría molecular

AB4 4 0 tetraédrica tetraédrica

Clase

# de átomos enlazados al

átomo central

# de pares libres en átomo central

Distribución de pares de

electrones

Geometría molecular

AB5 5 0bipiramidal

trigonal bipiramidal

trigonal

Clase

# de átomos enlazados al

átomo central

# de pares libres en átomo central

Distribución de pares de

electrones

Geometría molecular

AB6 6 0 octaédricaoctaédrica

Par enlazante contra Repulsión par enlazante

pares libres contra repulsión

de pares libres

Pares libres contra Repulsión par enlazante

> >

Clase

# de átomos enlazados al

átomo central

# de pares libres en átomo central

Distribución de pares de

electrones

Geometría molecular

RPECV

AB3 3 0trigonal plana trigonal plana

AB2E 2 1trigonal plana

angular

Clase

# de átomos enlazados al

átomo central

# de pares libres en átomo central

Distribución de pares de

electrones

Geometría molecular

RPECV

AB3E 3 1

AB4 4 0 tetraédrica tetraédrica

tetraédricapiramidal trigonal

Clase

# de átomos enlazados al

átomo central

# de pares libres en átomo central

Distribución de pares de

electrones

Geometría molecular

RPECV

AB4 4 0 tetraédrica tetraédrica

AB3E 3 1 tetraédricapiramidal trigonal

AB2E2 2 2 tetraédrica angular

H

O

H

Clase

# de átomos enlazados al

átomo central

# de pares libres en átomo central

Distribución de pares de

electrones

Geometría molecular

RPECV

AB5 5 0bipiramidal

trigonal bipiramidal

trigonal

AB4E 4 1 bipiramidal trigonal

tetraedro distorcionado

Clase

# de átomos enlazados al

átomo central

# de pares libres en átomo central

Distribución de pares de

electrones

Geometría molecular

RPECV

AB5 5 0bipiramidal trigonal

bipiramidal trigonal

AB4E 4 1bipiramidal trigonal

tetraedro distorcionado

AB3E2 3 2bipiramidal trigonal forma - T

ClF

F

F

Clase

# de átomos enlazados al

átomo central

# de pares libres en átomo central

Distribución de pares de

electrones

Geometría molecular

RPECV

AB5 5 0bipiramidal trigonal

bipiramidal trigonal

AB4E 4 1bipiramidal trigonal

tetraedro distorcionado

AB3E2 3 2bipiramidal trigonal forma - T

AB2E3 2 3bipiramidal trigonal lineal

I

I

I

Clase

# de átomos enlazados al

átomo central

# de pares libres en átomo central

Distribución de pares de

electrones

Geometría molecular

RPECV

AB6 6 0 octaédricaoctaédrica

AB5E 5 1 octaédricapiramidal cuadrada

Br

F F

FF

F

Clase

# de átomos enlazados al

átomo central

# de pares libres en átomo central

Distribución de pares de

electrones

Geometría molecular

RPECV

AB6 6 0 octaédricaoctaédrica

AB5E 5 1 octaédricapiramidal cuadrada

AB4E2 4 2 octaédricacuadrada

plana

Xe

F F

FF

Cómo predecir la Geometría Molecular

1. Dibuje la estructura de Lewis para la molécula.

2. Cuente el número de pares libres en el átomo central y número de átomos enlazados al átomo central.

3. Use RPECV para predecir la geometría de la molécula.¿Cuáles son las geometrías moleculares de SO2 y SF4?

SO O

AB2E S

F

F

F F

AB4E

Practiquemos

De la geometría molecular de:• NF3, BF3, ClF3

• SiF4, SF4, XeF4

• ClO2-

• SO3

• PCl3

• BH4-

• SO32-

• ICl3

• CO32-

• SCl2

• ClO3-

• PF6-

Polaridad Molecular• Para determinar si una molécula es polar,

necesitamos conocer dos cosas: 1- La polaridad de los enlaces de la molécula. 2- La geometría molecular

CO2H2O

Momento dipolar = 0

Momento dipolar ≠0

Polaridad Molecular

Si hay pares de e- no enlazantes la

molécula es polar.

Si no existen pares de e- no enlazantes y los átomos, que rodean al átomo

central, son iguales, la molécula es no polar.

Basta que uno de los átomos sea diferente y la molécula es polarNo polar No polar

Polar

Polaridad Molecular

Polaridad Molecular

Traslape de Orbitales

Formación del H2

Traslape de Orbitales

Traslape de OrbitalesDibuje los diagramas de orbitales:

Solapamiento de orbitales:

Describa la estructura: pirámide trigonal.

Hibridación• Mezcla de dos o más orbitales atómicos para formar un nuevo

conjunto de orbitales híbridos.

1. Mezclar por lo menos dos orbitales atómicos no equivalentes (por ejemplo s y p). Los orbitales híbridos tienen forma muy diferente de los orbitales atómicos originales.

2. El número de orbitales híbridos es igual al número de orbitales atómicos puros usados en el proceso de hibridación.

3. Los enlaces covalentes se forman por:

a. Solapamiento de orbitales híbridos con orbitales atómicos

b. Solapamiento de orbitales híbridos con otros orbitales híbridos

Teoría del enlace valencia y NH3

N – 1s22s22p3

3 H – 1s1

Si los enlaces forman el traslape de orbitales 3 2p en el nitrógeno con el orbital 1s en cada átomo de hidrógeno, ¿cuál sería la geometría molecular de NH3?

Si usa los orbitales 3 2p predice 900

H-N-H el ángulo real de enlace es 107.30

Hibridación sp

Hibridación sp2

Hibridación sp3