Enlace Químico Ajs 2015

7/23/2019 Enlace Químico Ajs 2015

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ENLACEQUÍMICOAugusta Jiménez .

Espol.



ÍNDICE

INTRODUCCIN

!." TI#O$ DE ENLACE

!.! Est%u&tu%a 'e los &ompuestos i(ni&os

)." #%opie'a'es 'e los &ompuestos i(ni&os

*." El enla&e &o+alente

*.! Teo%,a 'e Le-is

*.) Resonan&ia

*.* Mo'elo 'e %epulsion 'e pa%es 'e ele&t%ones.

*. /eomet%,a

. #ola%i'a' en los enla&es 0 molé&ulas. Momento'ipola%



1." Teo%,a 'e o%2itales mole&ula%es

3." #%opie'a'es 'e los &ompuestos &o+alentes

4." Enla&e met5li&o6." #%opie'a'es 'e los metals

7." Enla&es inte%mole&ula%es

7.! 8ue%zas 'e 9an 'el :aals

7.) Enla&e 'e ;i'%(geno.



Di+e%si'a' 'e mate%iales<



ENLACE$ QUÍMICO$$on las =ue%zas 'e at%a&&i(n >uemantienen uni'os los 5tomos en lasmolé&ulas 0 los iones en los &%istales.

E?pli&an &ie%tas p%opie'a'es 'e lassu2stan&ias. Tanto ma&%os&(pi&as

@puntos 'e =usion 0 e2ulli&i(n &omoest%u&tu%ales @ene%g,a 'e enla&eBlongitu'e 0 5ngulos =o%ma'os



Lo hacen con la configuración ns2p6, lo que

se conoce como la regla del octeto y/odueto s).

Los gases nobles presentan gran estabilidadquímica

e- de valencia

He 2Ne 8Ar 8Kr 8Xe 8Rn 8

e- de valencia

He 2

Ne 8Ar 8Kr 8Xe 8Rn 8



TIPOS ! !"L#$!S



ENLACE INICO



ENLACE INICO

Es el enla&e >ue tiene luga% ent%e 5tomos 'ema%&a'o &a%5&te% met5li&o 0 5tomos 'ema%&a'o &a%5&te% no met5li&o.

La ma0o% pa%te 'e los elementos 'e los t%esp%ime%os g%upos 'el $.#. =o%man enla&esi(ni&os &on la ma0o%,a 'e los elementos 'elos t%es ltimos g%upos

Es a>uel en el >ue los elementosin+olu&%a'os a&eptan o pie%'en ele&t%ones.



ENLACE INICO

$e %ee%e a las =ue%zas ele&t%ost5ti&as >uee?isten ent%e iones &on &a%ga opuesta

Una 'i=e%en&ia 'e ele&t%onegati+i'a' !.4 suelese% i(ni&o 0 una 'i=e%en&ia F a !.4 suele se%

&o+alente



Los iones en los compuestos

iónicos se ordenanregularmente en el espaciode la manera más compactaposible.

Cada ion se rodea de ionesde signo contrario dandolugar a celdas o unidades quese repiten en las tresdirecciones del espacio.

Estructura cristalina del cloruro de sodio



La &ongu%a&i(n ele&t%oni&a 'eeste ion es simila% a la 'el gasno2le GNeH@)s) )p3 .El 5tomo met5li&o @Na se o?i'e&uan'o pie%'e e"

La &ongu%a&i(n ele&t%oni&a 'eeste ion es simila% a la 'el gasno2le GA%H@*s) *p3 .El 5tomo NO met5li&o @Cl se%e'u&e &uan'o gana e"

Na Ene%g,a "" Na e"

Cl + e- - Cl- +Energía



Cuan'o el so'io met5li&o Na @s se pone en&onta&to &on el Cl)@g o&u%%e una %ea&&i(n +iolenta

Na @s Cl) @g " Na Cl @s Δhof = - 4!"# $%.

La =o%ma&i(n 'e Na a pa%ti% 'e Na &onlle+a la pé%'i'a'e un e"La =o%ma&i(n 'e Cl" a pa%ti% 'e Cl pe%mite gana% un e".

Tanto el Na &omo el Cl" 8o%man un o&teto &ompleto.



&l usar símbolos de electrón-punto de Le'is"

quedaría(

Los &o%&Ketes al%e'e'o% 'el ion &lo%u%o son

pa%a in'i&a% >ue los o&Ko ele&t%ones seen&uent%an e?&lusi+amente en el ion Cl".



A$#ECTO$ ENER/TICO$



La %ea&&i(n 'el so'io &on el

&lo%o es mu0 e?oté%mi&a.

El cambio de entalpía en la reacción es ΔH )f para el

*aCl+s,.



Ene%g,a 'e ioniza&i(n

Es la ene%g,a minima ne&esa%ia pa%a elimina% un e"B 'es'e elesta'o 2asal 'el 5tomo o ion gaseoso aisla'o.

La p%ime%a ene%g,a 'e ioniza&i(n I!B es el ene%g,a %e>ue%i'a pa%a>uita% el p%ime% e" 'e un 5tomo neut%o.

Na@g """"" Na @g e"

La )'a ene%g,a 'e ioniza&i(n I)B pa%a el )'o e"

Na @g """"" Na) @g e"

Cuanto ma0o% es la ene%g,a 'e ioniza&i(nB m5s 'i=,&il es >uita% une".

El +alo% 'e la Ene%g,a 'e ioniza&i(n impli&a >ue se 'e2e 'a%ene%g,a al 5tomo pa%a elimina% el e".







Ani'a'es

ele&t%(ni&asEs el &am2io 'e ene%g,a >ue o&u%e &uan'o se ag%egaun e" a un 5tomo gaseoso. Mi'e la at%a&&i(n o ani'a''el 5tomo po% el e" aa'i'o.

El signo negati+e 'e *7 JPmol in'i&a >ue seli2e%a ene%g,a 'u%ante el p%o&eso.



Re&ue%'e

Ene%g,a 'eioniza&i(n

Mi'e la =a&ili'a'&on >ue un 5tomo

#IERDE un e"

Cl @g Cl@s e"

ΔE = $%/mol

Ani'a'ele&t%(ni&a

Mi'e la =a&ili'a'

&on >ue un5tomo gana un

e"

Cl@s e" Cl-@g

ΔE = -04# $%/mol



La eliminación de un electrón del *a+g , paraformar el *a1+g , requiere 4#2 3%/mol.

En contraste" cuando un no metal gana unelectrón" el proceso generalmente es

eot5rmico.

La adición de un electrón al Cl+g , libera 04#3%/mol

6i la transferencia de un electrón de un átomo a otrofuera el 7nico factor para formar un enlace iónico" elproceso global casi nunca sería eot5rmico.



La ra8ón principal por la que los compuestos

iónicos son estables es la atracción entre ionescon diferente carga.

Esta atracción hace que los iones se 9unten" con

lo que se libera energía : se logra que los ionesformen una matri8 sólida o red como la que se;io de *aCl.

<na medida de la estabili8ación que se alcan8aal disponer iones con cargas opuestas en unsólido iónico está dada por la energía de red.



ENER/ÍA DE REDLa %az(n p%in&ipal po% la >ue los &ompuestosi(ni&os son esta2les es la at%a&&i(n ent%e iones&on 'i=e%ente &a%ga.

Esta at%a&&i(n Ka&e >ue los iones se unten 0=o%men una mat%iz s(li'a o 'e %e'.

Una me'i'a 'e la esta2iliza&i(n >ue se al&anzaal 'ispone% &on &a%gas opuestas en un s(li'oi(ni&o est5 'a'a po% la ene%g,a 'e %e'.



Ene%g,a 'e %e'.

Es la ene%g,a ne&esa%ia pa%a sepa%a%totalmente un mol 'e un &ompuesto

s(li'o en sus iones gaseosos.

Lo &ont%a%ioB pa%a =o%ma%Na+

g) + Cl-(g) Na Cl (s) ΔH red = -788

KJ/molE?oté%mi&o





La magnitu' 'e la ene%g,a 'e %e' 'e un s(li'o'epen'e 'e las &a%gas 'e los ionesB sus tamaos

0 su 'isposi&i(n en el s(li'o. La ene%g,a poten&ial'e ) pa%t,&ulas &a%ga'as est5 'a'a po%

Eel S Q! Q) P '

Q! 0 Q) S&a%gas 'e las pa%t,&ulas' S 'istan&ia ent%e sus &ent%os

S &te 6B77 ? !7 J.mPC)

Para un acomodo dado de iones, la energía de redaumenta al incrementarse las cargas de los iones y aldisminuir sus radios





Figura 7.6 Compa%a&iones 'e los %a'iosB en VB 'e 5tomos neut%os 0 iones 'e+a%ios g%upos 'e elementos %ep%esentati+os. Los 5tomos neut%os apa%e&en eng%isB los &ationes en %oo 0 los aniones en azul.



Ee%&i&io

EJERCICIO DE APLICACIÓN

WQué sustan&ia espe%a%,a uste' >ue tu+ie%a la ene%g,a'e %e' m5s g%an'eB AgClB CuO o C%N<

Respuesta: C%N



Energía Reticular

6e define la energía reticular del cristal como laenergía que se libera en la formación de un molde compuesto + atm, a partir de los ionesgaseosos separados una distancia infinita +<!,



C5l&ulo 'e ene%g,as 'e %e' El

&i&lo 'e Xo%n " ;a2e%Ci&lo te%mo>u,mi&oB >ue in'i&a la =o%ma&i(n 'eun &ompuesto i(ni&o

Ci&lo >ue muest%a las %ela&iones ene%géti&asen la =o%ma&i(n 'e s(li'os i(ni&os a pa%ti% 'elos elementos.

Ma? Xo%n @!66)"!74 0 8%itz ;a2e%@!636"!7*B lo plantea%on pa%a analiza% los =a&to%es>ue &ont%i2u0en a la esta2ili'a' 'e los&ompuestos i(ni&o.





ENLACE CO9ALENTE



Es &uan'o 'os 5tomos &ompa%ten un pa% 'e e".Los &ompuestos &o+alentes B son a>uellos >ue poseen

solamente enla&es &o+alentes.



!nlace co%alente %s !nlace iónico



!n el enlace participan solamente los electrones de

%alencia &e' de la (ltima capa)*

!+* !l enlace en la mol-cula de agua*



!"#$% &E EN'A(E

)E!*'"($

(uando +e com,inan entre+í tomo+ de )E!A'

".N"($

(uando +e com,inan)E!A' N$ )E!A'

($0A'EN!E

(1AN&$ %E ($)"NAN

EN!RE %" *!$)$% &E N$)E!A'

#1EN!E% &E H 341ER5A% &E 0AN &ER

6AA'%



E$TRUCTURA DE LE:I$

Usan'o s,m2olos 'e Le-is pa%a most%a% los 5tomos&onstitu0entes. Em. Molé&ula 'e ;)

Las estructuras que se muestran aquí para : Cl se denominan

e+tructura+ de 'ei+ o estructuras de electrón-punto de Le'is.

&l escribir estructuras de Le'is" normalmente indicamos con una

línea cada par de electrones compartido entre dos átomos" : los

pares de electrones no compartidos se dibu9an como puntos.



.egla del octetoLos tomos se unen compartiendoelectrones hasta conseguir completar la

(ltima capa con 0 e' &1 pares de e'), esdecir, conseguir la configuración de gasnole s 2p 6

Tipos de pares de electrones3' Pares de e' compartidos entre dos tomos&representado con una l4nea entre los tomos*unidos)

5 enlaces sencillos5 enlaces doles5 enlaces triples

2' Pares de e' no compartidos &ó par solitario)

H H O O N N



6iguiendo esta con;ención" las estructuras de Le'is para

: Cl se dibu9an así(

>ara los no metales" el n7mero de electrones de ;alencia de unátomo neutro es igual al n7mero de grupo. >or tanto" podríamospredecir que los elementos del grupo ?&" como @" forman unenlace co;alente para alcan8ar un octetoA los elementos del

grupo 2&" como el B" formarían dos enlaces co;alentesA loselementos &" como el *" formarían tres enlaces co;alentesA :los elementos 4&" como el C" formarían cuatro enlacesco;alentes



Estas predicciones se cumplen en muchos compuestos. >or e9emplo"

consideremos los compuestos de hidrógeno sencillos con los no

metales de la segunda fila de la tabla periódica(



CMO DIXUJAR E$TRUCTURA$ DE LE:I$



!n el enlace sólo participan los electrones de %alencia

!lectrones de 7alencia Son los e' que residen en la capara e8terior oen la (ltima capa de los tomo*

/.N Le-is @!641 !73 sugi%i( una =o%ma sen&illa 'e

%ep%esenta% los e" 'e 9alen&ia 'e los 5tomos 0 'e segui%les lapista 'u%ante la =o%ma&i(n 'e enla&es.

El s,m2olo 'e Le-is pa%a un element &onsiste en el s,m2olo>u,mi&o 'el element mas un punto po% &a'a e" 'e +alen&ia

X



EJERCICIO /%a>ue to'os los elementos%ep%esentati+os



E!R"C!"RA DE LE#I

3." e $al$ulan el %&%al 'e e- 'e alen$ia i*li$a'&sen la &l$ulaa." $e suman los e" 'e +alen&ia 'e los 5tomos p%esentes enla molé&ula. #a%a un ani(n poliat(mi&o se le aa'e un e"m5s po% &a'a &a%ga negati+a 0 pa%a un &ati(n se %estantantos ele&t%ones &omo &a%gas positi+as. EN @e" ne&esa%ios

2" $e &al&ula el nY 'e e" 'e +alen&ia >ue >ue'an'isponi2les ED.&" $e 'ist%i2u0en los e" 'e =o%ma >ue se &ompleta un o&tetepa%a &a'a 5tomo

EN S Z5tomos[6 Z5tomos ;[) @EN S e" Ne&esa%iosED S +&a'a 5tomo[ nme%o e" +alen&ia

EC S EN ED EC S e" &ompa%ti'os

ENC S ED EC E*C= e- no compartidos



E!R"C!"RA DE LE#I ,. e elige al %&& $en%ral $&nsi'eran'& l&s $ri%eri&s

siguien%es a." El 5tomo &ent%al gene%almente es el >ue se en&uent%a en meno%

&anti'a'.

2." $i 'os o m5s 5tomos &umplen &on lo ante%io%B el 5tomo &ent%al esa>uel >ue tiene el ma0o% nme%o 'e ele&t%ones 'e +alen&ia.

&." $i 'os o m5s 5tomos &umplen &on lo ante%io%B el 5tomo &ent%al se%5el menos ele&t%onegati+o.

/. e 0&ran enla$es

a." #%ime%oB se =o%man enla&es ent%e el 5tomo &ent%al 0 los 5tomos m5sele&t%onegati+os.

2." DespuésB se =o%man enla&es ent%e los 5tomos m5s ele&t%onegati+os0 los 5tomos %estantesB e+itan'o >ue los 5tomos m5s ele&t%onegati+ose?&e'an 'e o&Ko ele&t%ones.

&." $i to'a+,a >ue'an 5tomos po% uni%B éstos se unen al 5tomo &ent%al.



Estu%&tu%as 'e Le-is

1. e eri2$a en 3ue %&&s 3ue'ar&n ele$%r&nes'esa*area'&s 4 se 0&ran '&5les enla$es

a." $i >ue'a%on en 5tomos a'0a&entesB se emplean esosele&t%ones pa%a =o%ma% ot%o enla&e ent%e am2os 5tomos.

2." $i >ue'a%on en 5tomos enlaza'os a un mismo 5tomo &onpa%es ele&t%(ni&os li2%es\ enton&esB se =o%man 'os enla&esm5s ent%e el 5tomo &on pa%es ele&t%(ni&os li2%es 0 los 'os

5tomos &on ele&t%ones 'esapa%ea'os.



Ee%&i&ios



Eem9lo :; (H<

$ 3s22s2p2 ⇒ 1e'9 3s3

⇒ 3e' 81: 1e' 0e'

3)

2) C

2)

$ 3s22s2p2 ⇒ 1e'

9 3s3⇒ 3e' 82: 2e'O 3s22s2p1 ⇒ 6e' 32e'

=

=

C B

;) e' de %* "$ 32'0: 1

=

=

C B

1)=

=

C B

EN S ![6 [) S !3ED S ![ [! S6EC S !3 6 S 6ENCS 6 6 S

Eem9lo 2; H2($

EN S )[) )[6 S )ED S )[! ![ ![3 S!)EC S ) !) S 6ENCS !) 6 S

3)



!structuras de Le<is de enlaces m(ltiples



.egla del octetoLos tomos se unen compartiendoelectrones hasta conseguir completar la

(ltima capa con 0 e' &1 pares de e'), esdecir, conseguir la configuración de gasnole s 2p 6

Tipos de pares de electrones3' Pares de e' compartidos entre dos tomos&representado con una l4nea entre los at* unidos)

5 enlaces sencillos5 enlaces doles5 enlaces triples

2' Pares de e' no compartidos &ó par solitario)

H H O O N N



!8cepciones a la regla del Octeto

9ay tres clases de e8cepciones a la regla del Octeto

a) =ol-culas con n> de e' impar* !+m $lO2, "O, "O2

* B

"O &?@6:33 e' de %alencia)

) =ol-culas en las cuales un tomo tiene menos de un octeto*AB; &;@C8;: 21 e' de %alencia)*

F@

@

@

!+ $ompuestos de los grupos 3#, 2# y ;#*



!8cepciones a la regla del Octeto

9ay tres clases de e8cepciones a la regla del Octeto

a) =ol-culas con n> de e' impar* !+m $lO2, "O, "O2

* B

"O &?@6:33 e' de %alencia)

) =ol-culas en las cuales un tomo tiene menos de un octeto*AB; &;@C8;: 21 e' de %alencia)*

F@

@

@

!+ $ompuestos de los grupos 3#, 2# y ;#*



c)=ol-culas en las cuales un tomo tiene ms de un octeto*

La clase ms amplia de mol-culas que %iolan la regla consiste en especiesen las que el tomo central est rodeado por mas de 1 pares de e',tienen octetes e8pandidos*

P$l? DeB1

n> de e' de % ⇒ ?@C8?: 1E e'

>

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

n> de e' de % ⇒ 0@C81: ;6 e'

Ge@

@ @

@

Otros e+emplos $lB;, SB1, DeB2

Todos estos tomos tienen or2itales d disponiles para el enlace &;d, 1d, ?d),

donde se alo+an los pares de e' e8tras*



#OLARIDAD DE LO$ENLACE$ ]ELECTRONE/ATI9IDAD



Los enlaces co%alentes y las mol-culas unidas por ellos pueden ser

Polares !8iste una distriución asim-trica de los electrones, elenlace o la mol-cula posee un polo @ y uno ', o un dipolo

"o polares !8iste una distriución sim-trica de los e', produciendoun enlace o mol-cula sin dipolo*

!nlaces co%alentes polares !nlaces co%alentes no polares

-

@-@!l grado de polaridad de un enlace co%alente est relacionado

con la diferencia de electronegati%idad de los tomos unidos*

POL#.I#

= @ = @

δ+ δ−



P&lari%4 &0 5&n's

ClCarga postiva pequeña

Menor electronegatividadCarga negativa pequeña

Mayor electronegatividad



ELECTRONE/ATI9IDAD

Es la &apa&i'a' 'e un 5tomo en una molé&ulapa%a at%ae% ele&t%ones Ka&ia s,.

La energía de ionización mi'e la =ue%za &on >ue

el 5tomo se a=e%%a a sus ele&t%onesB 0 la afnidadelectrónica es una me'i'a 'e la =ue%za &on >ueun 5tomo at%ae ele&t%ones a'i&ionales. Un5tomo &on una ani'a' ele&t%(ni&a mu0negati+a 0 una ene%g,a 'e ioniza&i(n ele+a'a

at%ae%5 ele&t%ones 'e ot%os 5tomos 0 a'em5s se%esisti%5 a pe%'e% los su0os\ se%5 mu0ele&t%onegati+o.



!scala de electronegati%idades de Pauling



!nlace co%alente polar y electronegati%idad

!scala de electronegati%idades de Pauling



Ele&t%onegati+i'a' 0 pola%i'a' 'e losenla&es

6e puede utili8ar la diferencia deelectronegati;idad entre dos átomos paraestimar la polaridad de los enlaces entre ellos



En la estructura tridimensional de Li@" la transferenciade carga electrónica es prácticamente total. >or tanto" el

enlace que se produce es iónico. Estos e9emplosilustran el hecho de que" cuanto mayor es la diferencia

de electronegatividad entre dos átomos, más polar es su

enlace



EJER("("$ !"#$ 8<HCuál enlace es más polar( a> F ⎯ Cl o C ⎯ ClA ,> > ⎯ @ o > ⎯ ClI Jndique en cada

caso cuál átomo tiene la carga parcial negati;a.

%oluci?n a> La diferencia de electronegati;idad entre el cloro : el boro es de 0.! -.! = .!A la diferencia entre el cloro : el carbono es de 0.! - . = !.. >orconsiguiente" el enlace F ⎯ Cl es el más polarA el átomo de cloro lle;a la cargaparcial negati;a porque tiene la electronegati;idad más alta. Deberemos poderllegar a esta conclusión utili8ando tendencias periódicas en ;e8 de una tabla deelectronegati;idades. Dado que el boro está a la i8quierda del carbono en la tablaperiódica" predecimos que atrae con menor fuer8a los electrones. El cloro" al estaren el lado derecho de la tabla" tiene una atracción intensa por los electrones. Elenlace más polar será entre el átomo con menor atracción por los electrones +boro,: aquel con la ma:or atracción +cloro,.

,> >uesto que el fl7or está arriba del cloro en la tabla periódica" deberá ser máselectronegati;o. De hecho" las electronegati;idades son @ = 4.!" Cl = 0.!. >or tanto"el enlace > ⎯ @ es más polar que el enlace > ⎯ Cl. Es recomendable comparar lasdiferencias de electronegati;idad de los dos enlaces para ;erificar esta predicción.El átomo de fl7or lle;a la carga parcial negati;a



$iemp%e >ue 'os &a%gas elé&t%i&as 'e igual magnitu'Bpe%o 'e signo opuesto est5n sepa%a'as &ie%ta'istan&iaB se esta2le&e un 'i*&l&. La pola%i'a' se

in'i&a

La me'i'a &uantitati+a 'e la magnitu' 'e un 'ipolose llama &en%& 'i*&larB 'enota'o &on m. $i 'os&a%gas 'e igual magnitu'B Q 0 QB est5n sepa%a'asuna 'istan&ia r B la magnitu' 'el momento 'ipola% esel p%o'u&to 'e Q 0 r



Los momentos dipolares de las mol5culas suelen darse en

debyes +D," unidad que equi;ale a 0.04 !-0! coulombs-

metro +C-m,. En el caso de las mol5culas" se mide lacarga en unidades de la carga del electrón" e = .2! !-#

C" : la distancia en amgstroms" K. 6upongamos que dos

cargas" 1 : - +en unidades de e," están separadas una

distancia de .!! K. El momento dipolar producido es(



EJERCICIO !IPO .8La 'istan&ia ent%e los &ent%os 'e los 5tomos 'e ; 0Cl en la molé&ula 'e ;Cl @llama'a longitud deenlace es 'e !.)4 V.

@aCal&ule el momento 'ipola%B en DB >ue sep%o'u&i%,a si las &a%gas en los 5tomos 'e ; 0 Cl=ue%an ! 0 !B %espe&ti+amente.

@2El momento 'ipola% 'el ;Cl@gB me'i'oe?pe%imentalmenteB es 'e !.6 D. WQuémagnitu' 'e &a%gaB en uni'a'es 'e eB en los5tomos 'e ; 0 Cl 'a%,a luga% a este momento'ipola%<





EJER("("$ &E A#'"(A(".NEl momento dipolar del monofluoruro de cloro" Cl@+g , es

de !. D. La longitud del enlace de la mol5cula es de.20 K. a> HEn qu5 átomo esperaría obser;ar carga

negati;aI ,> Calcule la carga de ese átomo" en e.

Respuestas: a> @A ,> !.-





EJERCICIO$



CAR/A 8ORMAL

Z total 'e e"'e 9alen&ia en

el 5tomo li2%e

Es la &a%ga >ue ten'%5 el 5tomo en la molé&ula si to'os los 5tomostu+ie%an la misma ele&t%onegati+i'a'B es 'e&i% si to'os los e" 'eenla&e se &ompa%tie%an e>uitati+amente ent%e los 5tomos.

La Ca%ga =o%mal C8 'e un 5tomo es igual al nme%o 'e e" 'e

9alen&ia >ue tiene el 5tomo aisla'oB menos el nme%o 'e e"asigna'o al 5tomo en la est%u&tu%a 'e Le-is.

Z total 'ee" noenlazantes

C89

@Z total'e e" 'eenla&e

" "



Reglas pa%a es&%i2i% las &a%gas =o%males





!n ocasiones es posile escriir ms de una estructura de Le<is para una misma

mol-cula

FtiliGando el concepto de carga formal podemos determinar cual es la estructurade Le<is ms proale

≈

!l %alor de $f sea mas pró8imo a E≈ La $f negati%a dee estar localiGada sore el tomo @ electronegati%o

C B= =

=

=

== BC

= =

I II

!structuras de Le<is



C B

I) ' Para $ $f: 1'&E@0/2): E' Para O $f: 6'&1@1/2): E

II) BC

' Para $ $f: 1'&2@6/2): '3

' Para O $f: 6'&2@6/2): @3

$orrectaH

Otro e+emplo

' Para $ $f

: 1'&2@6/2): '3

' Para " $f: ?'&2@6/2): EC N

L# $#.# BO.=#L



!+emplo $9;"O2



Para determinar si una mol-cula es polar, necesitamos conocer dos cosas

3' La polaridad de los enlaces de la mol-cula*

2' La geometr4a molecular

CB

$ada dipolo $'O se anulaporque la mol-cula es lineal

Los dipolos 9'O no se anulan porquela mol-cula no es lineal, sino ent*

B



Si hay pares de no enlace

la mol-cula es polar*

Si los pares de e' son de enlace, la mol-cula es no polar*$uando los pares est/n distri2uidos simetricamente alrededor del /tomo central, la

mol/cula es apolar*



c)=ol-culas en las cuales un tomo tiene ms de un octete*

La clase ms amplia de mol-culas que %iolan la regla consiste en especiesen las que el tomo central est rodeado por mas de 1 pares de e',tienen octetes e8pandidos*

P$l? DeB1

n> de e' de % ⇒ ?@C8?: 1E e'

>

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

n> de e' de % ⇒ 0@C81: ;6 e'

Ge@

@ @

@

Otros e+emplos $lB;, SB1, DeB2

Todos estos tomos tienen or2itales d disponiles para el enlace &;d, 1d, ?d),

donde se alo+an los pares de e' e8tras*



Formas Resonantes

!n ciertas ocasiones la estructura de Le<is no descrie correctamente las

propiedades de la mol-cula que representa*

!+emplo !8perimentalmente el oGono tiene dos enlaces id-nticos mientras queen la estructura de Le<is aparecen uno dole &@ corto) y uno sencillo &@ largo)*

O

OO



!8plicación Suponer que los enlaces son promedios de las posiles situaciones

Bormas resonantes

- "o son diferentes tipos de mol-culas, solo hay un tipo*

- Las estructuras son equi%alentes*- Sólo difieren en la distriución de los electrones, no de los tomos*

!+emplos comunes O;, "O;', SO1

2', "O2, y enceno*

O

OO

O

OO

or

eometr4a =olecular



Borma molecular est determinada por istancia de enlace ⇒ istancia en l4nea recta, entre losn(cleos de los dos tomos enlaGados* #ngulo de enlace ⇒ #ngulo formado entre dos enlacesque contienen un tomo en com(n*

Borma =olecular

=odelo de . epulsión de los P ares de ! lectrones de la $ apa de 7 alencia

La geometr4a molecular puede predecirse f/cilmente 2as/ndonos en la

repulsión entre pares electrónicos* !n el modelo de .P!$7, J 7alence Shell !lectron

Pair .epulsion Theory &7S!P.) K los pares de e' alrededor de un /tomo se repelenentre s4, por ello, los or2itales que contienen estos pares de e', se orientan de

forma que queden lo m/s ale+ados que puedan unos de otros*

eometr4a =olecular



El modelo de RPECV: Predicción de la geometría molecular

a) Se diu+a la estructura de Le<is*

) Se cuenta el n> de pares de e' de enlace y de no enlace alrededor del tomo

central y se colocan de forma que minimicen las repulsiones eometr4a de los

pares de e'* &eometr4as ideales)

c) La geometr4a molecular final %endr determinada en función de la importancia de

la repulsión entre los pares de e' de enlace y de no enlace*

P"$'P"$P"$'P! P!'P!P"$: Par de no enlaceM P!: Par de enlace

eometr4a =olecular



*) de pares

de e-

Meometría &ngulo de

enlace +&G,

sp

Lineal !o

0 +&G0,

sp

Nrigonal>lanar

!o

4 +&G4,

sp

Netrah5drica !#.o

+&G

, NrigonalFipiramidal

#!o / !o

2 +&G2, Bctah5drica #!o

eometr4a ideal

eometr4a =olecular



"> paresde e'

eometr4ade los paresde e'

"> pares de e'de enlace

"> pares de e'de no enlace

eometr4amolecular

!+emplo

eometr4a =olecular



eometr4a molecular para el ión "O ; '

Los dobles enlaces son ignorados en RPECV

eometr4a =olecular



"> paresde e'

eometr4ade los paresde e'

"> pares de e'de enlace

"> pares de e'de no enlace

eometr4amolecular

!+emplo

eometr4a =olecular



=enor repulsión H

CH4

Estructura de Leis:

3EN*? NE

C

=

=

=

=

eometr4a =olecular



Trigonal piramidal Tetrah-drica

Aent o 7

eometr4a =olecular



"> pares

de e'

eometr4ade los pares

de e'

"> pares de e'

de enlace

"> pares de e'

de no enlace

eometr4a

molecular!+emplo

eometr4a =olecular



"> pares

de e'

eometr4ade los pares

de e'

"> pares de e'

de enlace

"> pares de e'

de no enlaceeometr4amolecular !+emplo

Oritales atómicosM 9iridación



' Las estructuras de Le<is y la .P!$7 no e8plican como se forma un enlace*

' La teor4a .P!$7 predice la forma o geometr4a molecular pero no e8plica

como se forma*- Fn m-todo para e8plicar el enlace puede ser la Teor4a del !nlace de 7alencia

!l enlace se forma cuando solapan los oritales atómicos*

Los dos e' se comparten en el orital solapado*

Teor4a del !nlace de 7alencia &T!7)




!l enlace en el AeB2

!l Ae no tiene e' desapareados disponile para el enlace&3s2

2s2

)⇒

Se puedepromo%er un e' desde el orital 2s al 2p para conseguir 2 e' desapareados

disponiles para el enlace con el B*

# este proceso se le denomina hi2ridación y se forman nue%os or2itales

h42ridos*

"> de O* 942ridos que se forman : "> de O atómicos meGclados*

Fn orital atómico s @ un orital atómico p :::: os Oritales h4ridos sp

1 1




!r"itales#tómicos

!r"itales$í"ridos %eometría E&emplos




!r"itales#tómicos





!r"itales#tómicos





Etileno' C($)




#cetileno' C($(



Xi2liog%a=,a.

**." X%o-n T. Qu,mi&a la Cien&ia &ent%al. #ag.)

Documents

Enlace Químico Ajs 2015