ESTRUCTURA MOLECULAR

TEORÍAS DEL ENLACE COVALENTE

TEORÍA DE LEWIS Y MÉTODO DE REPULSIÓN DE PARES DE ELECTRONES DE LA CAPA DE VALENCIA

 

TEORÍA DE LEWIS

En 1916 Gilbert Newton Lewis propuso que el enlace covalente entre átomos se produce por compartición de pares de electrones, mecanismo por el que cada uno individualmente podría alcanzar ocho electrones en su capa más externa.

El fundamento de este principio hay que buscarlo en la denominada regla del octeto, consecuencia del desarrollo del modelo de Bohr y del descubrimiento de los gases nobles, sustancias de notable inercia química y ocho electrones en su capa de valencia.





Formación de la molécula de flúor

Para alcanzar el octeto electrónico los átomos pueden compartir más de un par de electrones (enlace simple), dando lugar a enlaces múltiples. Se denomina orden o multiplicidad de enlace al número de pares de electrones compartidos.

Las estructuras de Lewis son representaciones en las que mediante puntos o guiones se indica la distribución de electrones de valencia (enlazados o solitarios) en los átomos de las moléculas.

PROCEDIMIENTO PARA CONSTRUIR ESTRUCTURAS DE LEWIS

ASPECTOS A TENER EN CUENTA EN LA CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS DE LEWIS

1.- CARGAS FORMALES

2.-RESONANCIA

En algunos casos la estructuras real de la molécula se describe mejor por el conjunto formado por varias estructuras de Lewis, se dice que tiene lugar resonancia y a cada una de las estructuras se le conoce como forma resonante

Las dos formas resonantes del ozono son equivalentes. El enlace entre los átomos de oxígeno no es ni doble ni simple.

Cuando las formas resonantes no son equivalentes, aunque cumplan la regla del octeto, no contribuyen en la misma proporción al híbrido de resonancia. Las formas que más contribuyen son las que tienen menores cargas formales y las que asignan las cargas negativas a los elementos más electronegativos.

La deslocalización electrónica estabiliza la molécula. El grado de estabilización es mayor cuando las estructuras de Lewis que contribuyen al híbrido son de igual estabilidad.

ver resonancias de especies orgánicas

3.- INCUMPLIMIENTO DE LA REGLA DEL OCTETO

Elementos del tercer periodo como el fósforo (PCl5) se rodean de 10 electrones

El boro se rodea de seis electrones




GEOMETRÍA MOLECULAR: MÉTODO DE REPULSIÓN DE PARES DE ELECTRONES DE LA CAPA DE VALENCIA (MRPECV)

Las estructuras de Lewis no indican la geometría de las especies químicas pero permiten determinarla si a ellas se les aplica el MRPECV:

Los pares de electrones se disponen en torno al átomo central de la molécula de modo que se minimicen las repulsiones eléctricas entre ellos

REGLAS PARA APLICAR EL MRPECV

- Dibuje la estructura de Lewis de la especie química

-Cuente el número de regiones de alta densidad electrónica (enlaces o pares de electrones solitarios) en torno al átomo central

-Identifique la forma más estable de colocar esas regiones de alta densidad electrónica

-Coloque los átomos en torno al átomo central respetando la disposición anterior e identifique la geometría molecular.

Estructura de Lewis

Distribución electrónica: tetraédrica

Geometría molecular: piramidal

GEOMETRÍA ELECTRÓNICA

GEOMETRÍA MOLECULAR

 

 

LINEAL

 

 

LINEAL BeH2




 

 

TRIGONAL PLANA

 

 

TRIGONAL PLANA BF3

 

 

ANGULAR SO2



 

 

TETRAÉDRICA

 

 

TETRAÉDRICA CH4

 

 

PIRAMIDAL TRIGONAL NH3

 

 

ANGULAR H2O


 

 

BIPIRAMIDAL TRIGONAL

 

 

BIP.TRIGONAL PF5

 

 

BALANCÍN (TETR.DEFORM) TeCl4

 

 

FORMA T BrF3

 

 

LINEAL XeF2

 

 

OCTAÉDRICA

 

 

OCTAÉDRICA SF6

 

 

PIRAMIDE CUADRADA IF5

 

 

CUADRADA PLANA XeF4


En la web de PHET puede encontrar animaciones como las siguientes:

 

WOLFRAM / ALPHA WIDGETS

En esta página podrás convertir la fórmula de cualquier molécula orgánica en su estructura de Lewis

 

CHEMDOODLE WEB COMPONENTS

LEWIS DOT STRUCTURES

En esta página encontrarás una herramienta que te convierte estructuras esqueletales en estructuras de Lewis

Muy buena

CHEMDOODLE WEB COMPONENTS

2 TO 3D COORDINATES

En esta página encontrarás una herramienta que te convierte la estructura esqueletal en una estructura 3D

Con ella podrás comprobar ángulos y formas que en el plano son difíciles de visualizar

 

CHEMDOODLE WEB COMPONENTS

MOLGRABBER 3D

En esta página encontrarás una herramienta que te permite visualizar en 3D las moléculas que son los principios activos de medicinas muy comunes

 

 

 

En la página kentchemistry encontrarás pequeños videos que explican la construcción de las estructuras de Lewis y la aplicación del Método de repulsión de pares de electrones de la capa de valencia para establecer la geometría molecular

 

Lewis Dot Structures

 
Lewis Dot Structure of Atoms Link
Determining Shape Video
Determining Hybridization Video
Determining Bond Angles Video
Determining Formal Charge Video
Resonance Structures
Main Group Hydrides
Hidruro de berilio BeH2 Lewis Structure
Borano BH3 Lewis Structure
Metano CH4 Lewis Structure
Amoniaco NH3 Lewis Structure
Agua H2O Lewis Structure
Tetrahidroborato(-) Ion BH4- Lewis Structure
Amonio(+) Ion NH4+ Lewis Structure
Hidronio(+) Ion H3O+ Lewis Structure
Main Group Halides
Fluoruro de berilio BeF2 Lewis Structure
Tricloruro de boro BCl3 Lewis Structure
Tetracloruro de carbono CCl4 Lewis Structure
Tricloruro de fósforo PCl3 Lewis Structure
Pentacloruro de fósforo PCl5 Lewis Structure
Dicloruro de azufre SCl2 Lewis Structure
Tetrafluoruro de azufre SF4 Lewis Structure
Hexafluoruro de azufre SF6 Lewis Structure
Trifluoruro de iodo IF3 Lewis Structure
Pentafluoruro de iodo IF5 Lewis Structure
Difluoruro de xenon XeF2 Lewis Structure
Tetrafluoruro de xenon XeF4 Lewis Structure
Hexafluoruro de silicio(2-) Ion SiF62- Lewis Structure
Triioduro(-) Ion I3- Lewis Structure
Main Group Acids, Anions and Oxygen Compounds
Dióxido de cloro ClO2 Lewis Structure
Cloriro Ion ClO2- Lewis Structure
Clorato Ion ClO3- Lewis Structure
Perclorato Ion ClO4- Lewis Structure
Dióxido de carbono CO2 Lewis Structure
Carbonato Ion CO32- Lewis Structure
Ácido sulfúrico H2SO4 Lewis Structure
Ácido fosfórico H3PO4 Lewis Structure
Azida Ion N3- Lewis Structure
Hydroxilamina NH2OH Lewis Structure
Dióxido de nitrógeno NO2 Lewis Structure
Nitrato Ion NO3- Lewis Structure
Ozono O3 Lewis Structure
Dióxido de azufre SO2 Lewis Structure
Trióxido de azufre SO3 Lewis Structure
Nitrito Ion NO2- Lewis Structure
Oxitetrafluoruro de xenon XeOF4 Lewis Structure
Sulfato Ion SO42- Lewis Structure
Sulfito Ion SO32- Lewis Structure
Ácido bórico B(OH)3 Lewis Structure
Organic Compounds
Aleno CH2CCH2 Lewis Structure
Etino (acetileno) HCCH Lewis Structure
Acetato Ion CH3CO2- Lewis Structure
Etino (etileno) CH2CH2 Lewis Structure
Etanol CH3CH2OH Lewis Structure
Etane CH3CH3 Lewis Structure
Formaldehido H2CO Lewis Structure
Acetaldehido CH3C(O)H Lewis Structure
Metilamine CH3NH2 Lewis Structure
Formato Ion HCO2- Lewis Structure
Ácido Acético CH3CO2H Lewis Structure
Ácido Fórmico HCO2H Lewis Structure
Metanol CH3OH Lewis Structure
Hidracina NH2NH2 Lewis Structure
Propino CH3CCH Lewis Structure
Diatomic Molecules and Ions
Dicarburo(2-) Ion C22- Lewis Structure
Monóxido de carbono CO Lewis Structure
Difluor F2 Lewis Structure
Dinitrógeno N2 Lewis Structure
Fluoruro de hidrógeno HF Lewis Structure
Monóxido de nitrógeno NO Lewis Structure
Nitrosonio(+) Ion NO+ Lewis Structure
Cianuro(-) Ion CN- Lewis Structure
Peroxido(2-) Ion O22- Lewis Structure
Hydroxido(-) Ion OH- Lewis Structure
Dioxígeno O2 Lewis Structure




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