6 e v estructura de lewis y carga formal : reglas estructura de lewis: ejemplo: o 3 o: 2s 2 2p 4 6e...
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6 e6 eVV
Estructura de Lewis y Carga Formal Estructura de Lewis y Carga Formal ::
Reglas Estructura de LewisReglas Estructura de Lewis::
Ejemplo: O3
OO O OO O
O: O: 2s2s222p2p44 6e 6eVV
eeV TotalesV Totales = (3x6) = 18 e = (3x6) = 18 eVV
Estructura de Lewis y Carga Formal Estructura de Lewis y Carga Formal ::
Reglas Estructura de LewisReglas Estructura de Lewis::
Ejemplo: O3
OO O
O: O: 2s2s222p2p44 6e 6eVV
eeV TotalesV Totales = (3x6) = 18 e = (3x6) = 18 eVV
8 e8 eVV
OO O
C.F.= (nº eC.F.= (nº e átomo libre) átomo libre) (nº total de e (nº total de e no enlazados) no enlazados) ½(½(nº total de enº total de e enlazantes enlazantes))
OO O
1 2 3
C.F.C.F.O1 O1 = (6) = (6) (4) (4) ½(½(44) = 0) = 0C.F.C.F.O2 O2 = (6) = (6) (2) (2) ½(½(66) = +1) = +1C.F.C.F.O3 O3 = (6) = (6) (6) (6) ½(½(22) = -1) = -1
OO O
++
OO O
++
Estructuras Resonantes
Resonancia: Resonancia: Una molécula puede ser representada Una molécula puede ser representada por más de una estructura de lewis.por más de una estructura de lewis.
Ejemplo 1: NO3 –
–O
N+
O–
O O–
N+
–O O O–N+
O–
O
CC
CC
C
C
H
H
HH
H
H CC
CC
C
C
H
H
HH
H
H
Ejemplo 2: Benceno (C6H6)
Excepciones a la Regla del Octeto Excepciones a la Regla del Octeto ::
Octeto Incompleto: El n° de eOcteto Incompleto: El n° de evv que rodean al átomo que rodean al átomo
central de una molécula estable es menor que 8. Ej.: central de una molécula estable es menor que 8. Ej.: BeHBeH22..
Moléculas con n° impar de eMoléculas con n° impar de evv: Ej.: NO, NO: Ej.: NO, NO22..
Octeto Extendido: Elementos del tercer período que Octeto Extendido: Elementos del tercer período que forman compuestos con más de 8 eforman compuestos con más de 8 evv en el átomo en el átomo
central. Ej.: SFcentral. Ej.: SF66..
Geometría de las moléculas
¿Cómo se ordenan espacialmente los átomos de un ¿Cómo se ordenan espacialmente los átomos de un molécula?molécula?
GEOMETRÍA MOLECULARGEOMETRÍA MOLECULAR
Distribución Tridimensional de los átomos en una moléculaDistribución Tridimensional de los átomos en una molécula
Influencia en las propiedades físicas y químicas: Influencia en las propiedades físicas y químicas:
Punto de fusión, punto de ebullición, densidad, reactividadPunto de fusión, punto de ebullición, densidad, reactividad
Modelo de repulsión de los pares Modelo de repulsión de los pares electrónicos de la capa de valencia electrónicos de la capa de valencia
(RPECV)(RPECV)
La geometría que adopta la molécula es La geometría que adopta la molécula es aquella en que la repulsión de los pares de aquella en que la repulsión de los pares de electrones de la capa de valencia electrones de la capa de valencia (enlazantes o libres) es mínima(enlazantes o libres) es mínima
Dos reglas generales:Dos reglas generales: Los dobles y triples enlaces se pueden tratar Los dobles y triples enlaces se pueden tratar
como enlaces sencilloscomo enlaces sencillos
Si una molécula tiene dos o más estructuras Si una molécula tiene dos o más estructuras resonantes, se puede aplicar el modelo RPECV a resonantes, se puede aplicar el modelo RPECV a cualquiera de ellascualquiera de ellas
O = O - O O - O = O
Modelo de repulsión de los pares Modelo de repulsión de los pares electrónicos de la capa de valencia electrónicos de la capa de valencia
(RPECV)(RPECV)
En el modelo de RPECV, las moléculas En el modelo de RPECV, las moléculas se dividen en dos categorías:se dividen en dos categorías: Las que tienen pares de electrones libres en el Las que tienen pares de electrones libres en el
átomo centralátomo central
Las que NO tienen pares de electrones libres en Las que NO tienen pares de electrones libres en el átomo centralel átomo central
BeClBeCl22 BFBF33 CHCH44 PClPCl55 SFSF66
2 pares de 2 pares de ee-- de enlace de enlace
3 pares de 3 pares de ee-- de enlace de enlace
4 pares de 4 pares de ee-- de enlace de enlace
5 pares de 5 pares de ee-- de enlace de enlace
6 pares de 6 pares de ee-- de enlace de enlace
180º180º 120º120º 109.5º109.5º 90 y 120º90 y 120º 90º90º
LinealLineal Triangular Triangular planaplana
TetraédricaTetraédrica Bipirámide Bipirámide trigonaltrigonal
OctaédricaOctaédrica
Moléculas sin pares de electrones libresMoléculas sin pares de electrones libres
Cl Be Cl
F B F
F
H
H C H
H
Cl P
Cl Cl
Cl Cl
F S F
F F
F F
SnClSnCl22 PE=2PE=2
PL=1PL=1
Triangular Triangular planaplana
AngularAngular
ángulo menor ángulo menor 120º120º
NHNH33 PE=3PE=3
PL=1PL=1
TetraédricaTetraédrica Pirámide Pirámide trigonaltrigonal
107º107º
HH22OO PE=2PE=2
PL=2PL=2
TetraédricaTetraédrica AngularAngular
105º105º
Moléculas con pares de electrones libres (PL) y pares Moléculas con pares de electrones libres (PL) y pares de electrones de enlace (PE)de electrones de enlace (PE)
Cl Sn Cl
H N H
H
H O H
SFSF44 PE=4PE=4
PL=1PL=1
Bipirámide Bipirámide trigonaltrigonal
Balancín Balancín
ClFClF33 PE=3PE=3
PL=2PL=2
Bipirámide Bipirámide trigonaltrigonal
Forma de TForma de T
II33-- PE=2PE=2
PL=3PL=3
Bipirámide Bipirámide trigonaltrigonal
LinealLineal
BrFBrF55 PE=5PE=5
PL=1PL=1
OctaédricaOctaédrica Pirámide Pirámide cuadradacuadrada
XeFXeF44 PE=4PE=4
PL=2PL=2
OctaédricaOctaédrica Plano Plano cuadradacuadrada
F Br F
F
F F
I I I
F Xe F
F F
F S F
F F
F Cl F
F
H
C
H HH
109,5°
N
H HH
107,3°
O
HH
104,5°
Para la clasificación del nombre geométrico, se tiene en consideración la posición de los átomos
efectivamente enlazados al átomo central.
Tetraedro:
CH4 :NH3 H2O....
Piramidal Piramidal TrigonalTrigonal
AngulaAngularr
Pasos para la aplicación del modelo RPECVPasos para la aplicación del modelo RPECV1.1. Se escribe la estructura de Lewis y se consideran sólo los Se escribe la estructura de Lewis y se consideran sólo los
pares de electrones alrededor del átomo centralpares de electrones alrededor del átomo central
2.2. Se cuenta el número de pares de electrones que rodean al Se cuenta el número de pares de electrones que rodean al átomo centralátomo central
3.3. Se predice la distribución global de los pares de electrones y Se predice la distribución global de los pares de electrones y luego se predice la geometría de la moléculaluego se predice la geometría de la molécula
4.4. Se predicen los ángulos de enlace teniendo en cuenta que: Se predicen los ángulos de enlace teniendo en cuenta que: repulsión par libre-par libre > repulsión par libre-par enlazante repulsión par libre-par libre > repulsión par libre-par enlazante > repulsión par enlazante-par enlazante> repulsión par enlazante-par enlazante
Momentos dipolo
La medida cuantitativa de la polaridad de un enlace viene dada por su momento dipolo (μ):
μ = Q · r
Donde
Q : magnitud de la carga ( siempre valor positivo)
r : distancia entre las cargas
Unidades:
1 D = 3.33·10-30 C·m
Moléculas diatómicas:Moléculas diatómicas: Si contienen átomos de elementos diferentes siempre Si contienen átomos de elementos diferentes siempre
tienen momentos dipolo y son moléculas polares.tienen momentos dipolo y son moléculas polares. Ejemplos: HCl, CO y NOEjemplos: HCl, CO y NO
Si contienen átomos de elementos iguales nunca tienen Si contienen átomos de elementos iguales nunca tienen momentos dipolo y son moléculas apolares.momentos dipolo y son moléculas apolares.
Ejemplos: HEjemplos: H22, O, O22 y F y F22
Moléculas poliatómicas:Moléculas poliatómicas: La polaridad de una molécula viene dada porLa polaridad de una molécula viene dada por
La polaridad de los enlaces.La polaridad de los enlaces. La geometría de la molécula.La geometría de la molécula.
El El μμ viene dado por la suma vectorial de los viene dado por la suma vectorial de los μμ de cada de cada enlace en la molécula.enlace en la molécula.
Ejemplos
NH3 CO2
H2O CCl4
= 1.47 D
= 1.85 D
= 0 D
= 0 D
-
++
CONSECUENCIA DE LA POLARIDAD DE LAS MOLÉCULACONSECUENCIA DE LA POLARIDAD DE LAS MOLÉCULA
Interacción eléctrica: Dipolo del agua / varilla cargadaInteracción eléctrica: Dipolo del agua / varilla cargada
Dipolo del agua
TEORÍA DEL ENLACE DE VALENCIA (TEORÍA DEL ENLACE DE VALENCIA (EVEV).).La estructura de Lewis no explica con claridad por qué existen los enlaces químicos. La estructura de Lewis no explica con claridad por qué existen los enlaces químicos. (Explicación en la mecánica cuántica). (Explicación en la mecánica cuántica). El EV supone el El EV supone el traslapetraslape de orbitales atómicos, no por apareamiento de orbitales atómicos, no por apareamiento
TRASLAPE DE ORBITALES ATÓMICOSTRASLAPE DE ORBITALES ATÓMICOS
HIBRIDACIÓN DE ORBITALES ATÓMICOSHIBRIDACIÓN DE ORBITALES ATÓMICOS
Hibridación Hibridación spsp33
2s21s2 2px1 2py
1 2pz
Electrones de valenciaElectrones de valencia
2s 2p
PerpendicularesPerpendiculares
Orbitales sp3
HibridaciónHibridación
HIBRIDACIÓN HIBRIDACIÓN spsp33
Cada enlace C – H se produce entre un orbital híbrido sp3 del átomo de C y un orbital 1s del átomo de H
HIBRIDACIÓN HIBRIDACIÓN spsp33
ANALOGÍA DE LA HIBRIDACIÓNANALOGÍA DE LA HIBRIDACIÓN
Amarillo ≠ Azul
Hibridación(Mezcla)
Resultante2 soluciones iguales
HIBRIDACIÓN HIBRIDACIÓN spsp33
Hibridación Hibridación spsp33
2s21s2 2px1 2py
1 2pz1
Electrones de valenciaElectrones de valencia
Orbitales sp3
HibridaciónHibridación
HIBRIDACIÓN HIBRIDACIÓN spsp22
2s21s2 2px1 2py 2pz
2s 2p
HibridaciónHibridaciónOrbitales sp2
2pvacío
HIBRIDACIÓN HIBRIDACIÓN spsp22
HIBRIDACIÓN HIBRIDACIÓN spsp22
Cada enlace B – F se produce entre un orbital híbrido sp2 del átomo de B y un orbital 2p del átomo de F
Geometría molecular
Estructura de Lewis Geometría pares electrónicos
Átomo de B, hibridado sp2
HIBRIDACIÓN HIBRIDACIÓN spsp
2s21s2
BeCl2Lineal
2px 2py 2pz
2s 2p
HibridaciónHibridaciónOrbitales sp
2pvacíos
HIBRIDACIÓN HIBRIDACIÓN spsp
HIBRIDACIÓN HIBRIDACIÓN spsp
Cada enlace Be – Cl se produce entre un orbital híbrido sp del átomo de Be y un orbital 3p del átomo de Cl
Átomo de Be hibridado sp
Estructura de Lewis Geometría molecular
ORBITALES HÍBRIDOS Y SU FORMA
HIBRIDACIÓN DE ORBITALES s, p Y dPara átomos del 3er período: s y p no explica todas las geometrías(por ejemplo la bipirámide trigonal y la octaédrica)
FS
FF
F F F[Ne] 3s2 3p4
3s2 3px2 3py
1 3pz1
3d
3s 3p 3d
sp3d2 Orbitales d vacíos
Hibridación
ORBITALES HÍBRIDOS Y SU FORMA
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