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:

En la página  Animated Tutorials and Models puede encontrar animaciones shockwave en las que se analiza pormenorizadamente el proceso de construcción de las estructuras de Lewis y el análisis de la geometría molecular.


HIDRUROS

Hidruto de berilio BeH2 Lewis Structure VSEPR

Borano BH3 Lewis Structure VSEPR

Metano CH4 Lewis Structure VSEPR

Amoniaco NH3 Lewis Structure VSEPR

Agua H2O Lewis Structure VSEPR

Ión tetrahidroborato(-) Ion BH4- Lewis Structure VSEPR

Ión amonio(+) NH4+ Lewis Structure VSEPR

Ión Hidronio(+) H3O+ Lewis Structure VSEPR



HALUROS

Fluoruro de berilio BeF2 Lewis Structure VSEPR

Tricloruro de boro BCl3 Lewis Structure VSEPR

Tetracloruro de carbono CCl4 Lewis Structure VSEPR

Tricloruro de fósforo PCl3 Lewis Structure VSEPR

Pentacloruro de fósforo PCl5 Lewis Structure VSEPR

Dicloruro de azufre SCl2 Lewis Structure VSEPR

Tetrafluoruro de azufre SF4 Lewis Structure VSEPR

Hexafluoruro de azufre SF6 Lewis Structure VSEPR

Trifluoruro de iodo IF3 Lewis Structure VSEPR

Pentafluoruro de iodo IF5 Lewis Structure VSEPR

Difluoruro de xenón XeF2 Lewis Structure VSEPR

Tetrafluoruro de xenón XeF4 Lewis Structure VSEPR

Ión hexafluoruro de silicio(2-) SiF62- Lewis Structure VSEPR

Ión triioduro (-) I3- Lewis Structure VSEPR



PRINCIPALES GRUPOS ÁCIDO, ANIONES Y COMPUESTOS DE OXÍGENO

Dióxido de cloro ClO2 Lewis Structure VSEPR

Ión clorito ClO2- Lewis Structure VSEPR

Ión clorato ClO3- Lewis Structure VSEPR

Ión perclorato ClO4- Lewis Structure VSEPR

Dióxido de carbono CO2 Lewis Structure VSEPR

Ión carbonato CO32- Lewis Structure VSEPR

Ácido sulfúrico H2SO4 Lewis Structure VSEPR

Ácido fosfórico H3PO4 Lewis Structure VSEPR

Ión azida N3- Lewis Structure VSEPR

Hidroxilamina NH2OH Lewis Structure VSEPR

Dióxido de nitrógeno NO2 Lewis Structure VSEPR

Ión nitrato NO3- Lewis Structure VSEPR

Ozono O3 Lewis Structure VSEPR

Dióxido de azufre SO2 Lewis Structure VSEPR

Trióxido de azufre SO3 Lewis Structure VSEPR

Ión nitrito NO2- Lewis Structure VSEPR

Oxitetrafluoruro de xenón XeOF4 Lewis Structure VSEPR

Ión sulfato SO42- Lewis Structure VSEPR

Ión sulfito SO32- Lewis Structure VSEPR

Ácido bórico B(OH)3 Lewis Structure VSEPR


COMPUESTOS ORGÁNICOS

Aleno CH2C=CH2 Lewis Structure VSEPR

Etino (acetileno) HC≡CH Lewis Structure VSEPR

Ión acetato CH3CO2- Lewis Structure VSEPR

Eteno (etileno) CH2CH2 Lewis Structure VSEPR

Etanol CH3CH2OH Lewis Structure VSEPR

Etano CH3CH3 Lewis Structure VSEPR

Formaldehido H2CO Lewis Structure VSEPR

Acetaldehyde CH3C(O)H Lewis Structure VSEPR

Metilamina CH3NH2 Lewis Structure VSEPR

Ión formato HCO2- Lewis Structure VSEPR

Ácido acético CH3CO2H Lewis Structure VSEPR

Ácido fórmico HCO2H Lewis Structure VSEPR

Metanol CH3OH Lewis Structure VSEPR

Hidrazina NH2NH2 Lewis Structure VSEPR

Propino CH3C≡CH Lewis Structure VSEPR


MOLÉCULAS DIATÓMICAS

Ión dicarburo(2-) C22- Lewis Structure

Monóxido de carbono CO Lewis Structure

Difluor F2 Lewis Structure

Dinitrógeno N2 Lewis Structure

Fluoruro de hidrógeno HF Lewis Structure

Óxido de nitrógeno NO Lewis Structure

Ión nitronio (+) NO+ Lewis Structure

Ión cianuro (-) CN- Lewis Structure

Ión peróxido (2-) O22- Lewis Structure

Ión hidróxido (-) OH- Lewis Structure

Dioxígeno O2 Lewis Structure


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