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En la Universidad de Guadalajara Por medio de la Academia de Química en la Escuela Preparatoria 12 Se presenta: Curso química II, contenido temático 2.1: Teoría del octeto y Formulas de Lewis

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En la Universidad de Guadalajara

Por medio de la Academia de Química en la

Escuela Preparatoria 12

Se presenta:

Curso química II, contenido temático 2.1: Teoría del octeto y Formulas de Lewis

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Exposición Académica

Por:Mtro. Fernando Temores Ramírez

Guadalajara, JaliscoOctubre de 2007

UNIDAD 2: ENLACES QUÍMICOSContenido temático 2.1:

Teoría del octeto (Kossel) y Formulas de Lewis

Química II

2ACADEMIA DE QUÍMICA 2

PREPARATORIA 12

Q

Curso química II, contenido temático 2.1: Teoría del octeto y Formulas de Lewis

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Deducirás que la estabilidad electrónica de los átomos se logra al tener su

configuración electrónica externa similar a la de un gas noble.

Correlacionarás las diferentes propiedades de las sustancias con las teorías del

enlace químico.

Objetivos Objetivos

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Los compuestos químicosLos compuestos químicos

En la naturaleza todos los elementos se encuentran unidos, excepto los gases

nobles. A estos gases se los llamó gases inertes (incapaces de formar compuestos).

La sal de mesa, cuyo nombre químico es cloruro de sodio, es un compuesto

constituido por dos elementos distintos: cloro y sodio.

En nuestro planeta esta sal se encuentra en abundancia. Sin embargo, el cloro y el

sodio no existen en forma aislada. Cuando el hombre necesita estas sustancias las

tiene que obtener industrialmente a partir de la sal.

Por el contrario, los gases nobles que forman parte de nuestra atmósfera no se

encuentran formando ningún compuesto.

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Los compuestos químicosLos compuestos químicos

¿Cómo se explicó esta característica diferente de los gases inertes?

Al analizar las particularidades de estos elementos encontraron una semejanza

significativa entre ellos: todos tienen en su último nivel de energía 8 electrones,

(salvo el helio que tiene 2), y sería esta semejanza la que justifica su gran

estabilidad.

Para el caso de los demás elementos, su comportamiento común se explicó de la

siguiente manera: al estar unidos alcanzan una estructura electrónica igual a la de

los gases inertes, y éste es el modo con el que logran ser más estables que cuando

están aislados.

Se derivó de allí lo que se conoce hoy como Teoría del Octeto

2He:1s2

10Ne:1s2,2s2,2p6

18Ar: 1s2,2s2,2p6,3s2,3p6

36Kr:1s2,2s2,2p6,3s2,3p6,4s2,3d10,4p6

54Xe:1s2,2s2,2p6,3s2,3p6,4s2,3d10,4p6,5s2,4d10,5p6

86Rn:1s2,2s2,2p6,3s2,3p6,4s2,3d10,4p6,5s2,4d10,5p6,6s2,4f14,5d10,6p6

Configuración electrónica de los gases nobles

CAPAS DE VALENCIA-regla del octeto-

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Teoría del OctetoTeoría del Octeto

“Cuando los elementos están unidos en los compuestos, los átomos tienen el mismo

número de electrones que los gases inertes en su último nivel de energía”

Esta tendencia a la estabilidad, es decir a tener el mismo número de electrones que

los gases inertes, es el fundamento de las uniones entre elementos, a las que

conocemos como uniones químicas.

Las distintas uniones que estudiará son:unión iónica, unión covalente y unión metálica.

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Ejercicios de la Teoría del OctetoEjercicios de la Teoría del Octeto

De acuerdo a la regla del octeto, al elemento sodio, cuya configuración electrónica es:

le sobra un electrón para que su configuración electrónica sea parecida a la

del gas noble mas cercano, el neón

Na: 1s2, 2s2, 2p6, 3s1

Ne: 1s2, 2s2, 2p6

Por lo tanto la valencia del sodio es: +1.

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Iones, Cationes y AnionesIones, Cationes y Aniones

IonesSi la corteza electrónica de un átomo neutro

pierde o gana electrones se forman los llamados iones.

Los iones son átomos o grupos atómicos que tienen un número de electrones

excesivo o deficiente para compensar la carga positiva del núcleo (como ya se vio

en la diapositiva anterior) .

Cationes

Aquellos átomos que tienen carga positiva (Na+1,

Ca+2, etc.)

AnionesAquellos átomos que tienen carga negativa

(F-1, S-2, etc.)

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Se llaman elementos electropositivos aquellos que tienen tendencia a perder electrones

transformándose en cationes; a ese grupo pertenecen los metales

Elementos electropositivos y electronegativosElementos electropositivos y electronegativos

Elementos electronegativos son los que toman con facilidad electrones transformándose en

aniones; a este grupo pertenecen los metaloides.

Los elementos más electropositivos están situados en la parte izquierda del sistema

periódico; son los llamados elementos alcalinos.

A medida que se avanza en cada período hacia la derecha va disminuyendo el carácter electropositivo, llegándose, finalmente a los Halógenos de fuerte carácter electronegativo.

IA

1

2

3

4

5

6

7

6

7

GruposPeriodos

Metales alcalinos

Metales alcalinotérreos

Metales de transición

Lantánidos

Actínidos

Metales

Metaloides

No metales

Gases nobles

TABLA PERIODICA

IIA IIIA IVA VA VIA VIIA

VIIIA

IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB VIIIB VIIIB IB IIB

Alc

alin

os

Hal

og

eno

s

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Formulas de LewisFormulas de Lewis

G. N. Lewis propuso que la capacidad de reacción de los elementos dependía fuertemente

de la configuración electrónica representada por:

nsX npy

del último nivel de energía ocupado en sus átomos, creó una representación atómica que

permite ver fácilmente sus propiedades.

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Las Reglas para las Formulas de LewisLas Reglas para las Formulas de Lewis

1.- El símbolo del átomo representa al núcleo

2.- Los electrones ns y np se representan por medio de puntos, círculos, cruces o cualquier otro símbolo que se coloca en el derredor del

símbolo atómico

3.- Los símbolos de los electrones se colocan en cuatro posiciones diferentes: arriba, abajo, a la izquierda y a la derecha del símbolo atómico.

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Ejemplos de las Reglas para las Formulas de LewisEjemplos de las Reglas para las Formulas de Lewis

Todos los elementos de algún Grupo A, por ejemplo están representados por:

Al aplicar los anteriores símbolos a cada elemento de la tabla periódica, se tiene que la

representación electrónica de Lewis es:

A representa el símbolo atómico

representa el símbolo electrónico

3 P.A.: 6.94Valencia: 1

1s22s1

LitioLi Li

C6 P.A.: 12.01

Valencia: 2,4

1s22s22p2

Carbono

C

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Ejercicios de estructuras de LewisEjercicios de estructuras de Lewis

Identificadas las configuraciones electrónicas de los siguientes elementos, desarrolla las

estructuras de Lewis correspondientes

11P.A.: 22.99Valencia: 1

[Ne]3s1

12 P.A.: 24.31Valencia: 2 13P.A.: 26.98

Valencia: 3

Mg AlAluminio

NaSodio

[Ne]3s2

Magnesio[Ne]3s2p1

N7 P.A.: 14.01

Valencia: +/- 3, 5, 4,2

1s22s22p3F9 P.A.:19.00

Valencia: -1

1s22s22p5

Fluor

O8 P.A.: 16.00

Valencia: -2

1s22s22p4

Nitrogeno Oxigeno

H Be B C N O F

IA IIA IIA IVA VA VIA VIIA

Li Mg Al Si P S Cl

Na Ca Ga Ge As Se Br

K Sr In Sn Sb Te I

Rb Ba Tl Pb Bi Po At

Cs Ra

Estructuras de Lewis

Fr

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Estructuras de Lewis para compuestos químicosEstructuras de Lewis para compuestos químicos

1.- Escribir la formula del compuesto a desarrollar

2.- Consultar las fórmulas de Lewis para los elementos que forman parte de ese compuesto

químico

Por ejemplo: Estructura de Lewis para la Sal común

La fórmula química de la sal común es:

NaClCurso química II, contenido temático 2.1: Teoría del octeto y Formulas de Lewis

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Estructuras de Lewis para compuestos químicosEstructuras de Lewis para compuestos químicos

La Estructura de Lewis para el Na es:

NaLa Estructura de Lewis para el Cl es:

ClComo ambos desean tener ocho electrones en

su ultimo nivel de energía, la estructura de Lewis queda así:

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Na Cl

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Se ordenan los átomos colocando como átomo central el no metal con menor numero de átomos

en la formula del compuesto químico o molécula.

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Reglas para representar estructuras de Lewis deReglas para representar estructuras de Lewis decompuestos químicoscompuestos químicos

NH3

N HHH

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Regla 2. Se cuenta el numero total de electrones de valencia de los átomos presentes en la

formula.

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Reglas para representar estructuras de Lewis deReglas para representar estructuras de Lewis decompuestos químicoscompuestos químicos

5 del x 1 = 5 N

NH3

HHNH

Regla 1:

H1 del x 3= 3

5 + 3 = 8 Electrones de valencia

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Se coloca un par de electrones entre los átomos y se ordenan los demás electrones alrededor de

los átomos en pares de tal forma que cada átomo contenga 8 electrones, excepto el

hidrogeno que sólo puede tener 2 electrones.

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Reglas para representar estructuras de Lewis deReglas para representar estructuras de Lewis decompuestos químicoscompuestos químicos

5 del x 1 = 5 N

H1 del x 3= 3

5 + 3 = 8 Electrones de valencia

Regla 2:

HH N H

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Estructuras de Lewis para compuestos químicosEstructuras de Lewis para compuestos químicos

Escribe las estructuras de Lewis para los siguientes compuestos químicos:

KI HCl

MgBr2 Na2S

NH3

H2SO4