Estructura de Lewis para distintas moléculas Geometría molecular
CO 2 1.1 Estructura de Lewis para distintas moléculas 1. Estructura de Lewis Para dibujar la estructura de Lewis de un compuesto se siguen los pasos descritos a continuación: Paso 1: elegir el átomo central . Este generalmente es el menos electronegativo y nunca es hidrógeno. Átomo central Paso 2: Contar los electrones de valencia de cada átomo, recordando incorporar las cargas si se trata de un ion molecular. 6 electrones de valencia cada uno 4 electrones de valencia Total: 16 electrones de valencia
1.1 Estructura de Lewis para distintas moléculas 1. Estructura de Lewis Paso 3: Unir el átomo central con los periféricos a través de un par enlazante . Los electrones que forman los enlaces se restan del total. Paso 4: Los electrones restantes se sitúan como pares no enlazantes para completar el octeto. 4 electrones enlazantes 12 electrones restantes C O O C O O .. .. .. .. .. ..
1.1 Estructura de Lewis para distintas moléculas 1. Estructura de Lewis Paso 5: Si algún átomo no cumple con la regla del octeto, se establecen enlaces múltiples . C O O .. .. .. .. .. .. Cumple con la regla del octeto No cumplen con la regla del octeto .. C O O .. .. .. Todos cumplen con la regla del octeto Si existe más de una estructura de Lewis válida, se debe agregar un sexto paso…
Por ejemplo: realicemos la estructura de Lewis para el ion tiocianato ( SCN - ) Actividad Aplicando los pasos, podemos obtener 3 estructuras válidas, pero ¿cuál es la estructura de Lewis más adecuada para el ion tiocianato ( SCN - )? Paso 6: Asignar cargas formales (CF) a cada átomo. Esta corresponde a la carga hipotética que tienen los átomos en la estructura de Lewis y se calcula como: CF = n° e – valencia – (e – no enlazantes + 1⁄2 e – enlazantes ) Se prefiere la estructura sin cargas , con la mínima carga formal o con el menor número de átomos con carga formal . Si debe tener carga formal, se prefiere que la carga negativa se sitúe en el átomo más electronegativo .
Ejercitación Ejercicio 8 “guía del alumno” D Aplicación La molécula diatómica del nitrógeno (N 2 ), presenta A) 1 par de electrones enlazantes y 3 pares no enlazantes. B) 1 par de electrones enlazantes y 2 pares no enlazantes. C) 2 pares de electrones enlazantes y 1 par no enlazante. D) 3 pares de electrones enlazantes y 2 pares no enlazantes. E) 4 pares de electrones enlazantes.
Explica la forma tridimensional de la molécula. Existen dos tipos de moléculas: 1) Moléculas sin pares de electrones libres en el átomo central. Pares de electrones enlazantes mantienen equidistancia 2) Moléculas con pares de electrones libres en el átomo central. Electrones libres repelen a electrones enlazantes 2.1 Teoría de repulsión de pares electrónicos de la capa de valencia (TRPECV) 2. Geometría molecular
1) Moléculas sin pares de electrones libres en el átomo central 4. Geometría molecular Tipo de molécula Molécula Estructura de Lewis Pares enlazantes Distribución de los pares enlazantes Geometría de la molécula
2) Moléculas con pares de electrones libres en el átomo central 4. Geometría molecular Tipo de molécula AB 2 E AB 2 E 2 AB 3 E Tipo de molécula Molécula Estructura de Lewis Pares enlazantes Pares libres Distribución de los pares electrónicos Geometría de la molécula
Pregunta HPC Ejercicio 18 “guía del alumno” Habilidad de Pensamiento Científico : Identificación de teorías y marcos conceptuales, problemas, hipótesis, procedimientos experimentales, inferencias y conclusiones, en investigaciones científicas clásicas o contemporáneas. B Comprensión En la siguiente imagen se observa la geometría molecular del amoniaco (NH 3 ) y del metano (CH 4 ). El ángulo HNH de la molécula de amoniaco es menor que el ángulo HCH de la molécula de metano, debido a que el par libre de electrones del nitrógeno repele con fuerza a los pares enlazantes. Lo anterior corresponde a A) una observación. B) una inferencia. C) una descripción. D) un modelo. E) una conclusión.
Ejercitación Ejercicio 11 “guía del alumno” A Aplicación El ion nitrito (NO 2 - ) presenta una geometría molecular de tipo angular. B) lineal. C) tetraédrica. D) pirámide trigonal. E) trigonal plana.
Determina estructura de Lewis y geometría molecular del CO 3 2– Paso 1. C es menos electronegativo que O, por lo tanto C es el átomo central. Actividad C O O O Paso 2. Cuenta los electrones de valencia , sumando los electrones que dan la carga al ion. Elemento Configuración e – de valencia Carbono (C) [He]2s 2 2p 2 4 Oxígeno (O) [He]2s 2 2p 4 6 x 3 Total + 2 (cargas negativas) 24
. . . . O .. .. Paso 3. Dibuja enlaces sencillos entre los átomos de C y O y completa los octetos . Determina estructura de Lewis y geometría molecular del CO 3 2– Actividad C O O ¿Cumplen los átomos con la regla del octeto? ¿Cuántos electrones de valencia quedan? .. .. .. . . . . 2- Paso 4. Basándote en la TRPECV , identifica la geometría de la molécula. ¿Cuántos pares de electrones libres y enlazantes hay en el átomo central? Molécula de tipo AB 3
Ejercitación Ejercicio 19 “guía del alumno” A Aplicación ¿Cuál es la geometría molecular del CO 2 ? Forma geométrica Ángulos de enlace A) Lineal 180,0° B) Angular 115,0° C) Angular 109,5° D) Triangular plana 120,0° E) Piramidal 107,3°
Fuente: DEMRE - U. DE CHILE , Modelo PSU de Ciencias Proceso de Admisión 2017 Pregunta oficial PSU Para la siguiente reacción: NH 3 + HCl → NH 4 Cl La geometría en torno al átomo de nitrógeno cambia de A) piramidal a tetraédrica. B) angular a tetraédrica. C) tetraédrica a piramidal. D) angular a piramidal. E) lineal a tetraédrica. A Comprensión
Síntesis de la clase Tipos de moléculas Geometría molecular Con pares de electrones libres en el átomo central Sin pares de electrones libres en el átomo central Estructura de Lewis
Síntesis de la clase ¿De qué depende en estos casos que la molécula adopte una forma o la otra?