Estructuras de Lewis y Fuerzas Intermoleculares · Son las fuerzas intermoleculares entre...
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Estructuras de Lewis para compuestos
y Fuerzas Intermoleculares ( Fuerzas de
atracción entre compuestos)
SEMANA 3 -----2020
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 covalentes ( simples, dobles, triples, coordinados). O
bien enlaces iónicos.
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
C: 1 x 4 = 4
O: 2 x 6 = 12
Total = 16 e- de valencia
participan en la estructura, pero solo
8e- están involucrados en los enlace ,
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,
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Estructura electrónica del ión Nitrato NO3- ejemplo de un ión poli atómico
Enlace
covalente
doble
Enlace
covalente
coordinado*
Enlace covalente
coordinado*
* En estos enlaces coordinados los dos electrones los pone el
Nitrógeno.Todos los átomos de éste ión completan octetos.
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Consideraciones generales de las estructuras de LEWIS
1- Si la fórmula tiene 3 ó más elementos diferentes, secoloca un elemento central( generalmente un nometal diferente al oxígeno como: ( C, N, S, Cl, Br, I).
2- Si es un oxácido ( Ejs : HNO3, H2CO3, H3PO4), aunqueel H en la fórmula se observa unido al elementocentral, no es así, sino se halla unido a uno de losoxígenos formando un enlace simple y ese oxigeno seune al elemento central también formando un enlacesimple. Es decir por cada Hidrógeno en el oxácido va aver un enlace simple H-O y otro enlace simpleO-Elemento central, el resto de oxígenos formaranenlaces covalentes dobles (2e- el oxígeno y 2 e- el eleelemento central) ó coordinados, donde el par deelectrones los pone el elemento central, HASTACOMPLETAR OCTETOS.
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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
Elabore las estructura de Lewis, para el siguiente compuesto, indique y señale
los tipos de enlaces presentes: Iónicos, covalentes simples, dobles,
coordinados. Use colores diferentes para el símbolo de cada elemento y sus
electrones de valencia, represente los electrones con puntos.
H2CO3
Elabore las estructura de Lewis, para el siguiente compuesto, indique y señale
los tipos de enlaces presentes: Iónicos, covalentes simples, dobles,
coordinados. Use colores diferentes para el símbolo de cada elemento y sus
electrones de valencia, represente los electrones con puntos.
K3PO4
HNO3 SO2
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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 e-
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
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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 carga parcialmentenegativa (δ-), y el otro extremo queda parcialmente positivo(δ+). En éste momento hay atracción . Al moverse los e-, sepierden la polarización y la atracción desaparece, luego vuelven apolarizarse y nuevamente, hay atracción ( por eso se llamanfuerzas de dispersión ó dipolos transitorios).
Fuerzas de Dispersión o Fuerzas de London
No polarizada
Dipolo
momentáneoo
Dipolo inducido
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Puentes de HidrógenoSon las fuerzas intermoleculares entre moléculas polares que
contienen átomos de hidrógeno unidos a flúor, oxígeno o nitrógeno .El Hidrogeno menos electronegativo que el F, O y N manifiestauna carga parcialmente positiva, que se atrae con las cargasparcialmente 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
HBr _____________________________
H2O_______________________________
Br2________________________________
NH3_____________________________________________
H2S________________________________
BH3_______________________________________________
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Ejercicios adicionales 1A-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:_____________________
Ejercicios adicionales 1B- Haga un esquema de como se producirían los enlaces
de hidrogeno , entre NH3 y H2O
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)
Haga la estructura de Lewis de el Metanol ( CH3OH)y use un
diagrama para indicar como se forman los puentes de Hidrógeno
entre Metanol y Metanol y entre Metanol y agua.