estructura de Lewis de compuestos e iones

COLEGIO DE LOS SAGRADOS CORAZONES
VALPARAISO – VIÑA DEL MAR
EJERCICIOS
ESTRUCTURA DE Lewis de compuestos e iones
Primeramente se debe establecer el número de electrones de valencia en la fórmula. Esto requerirá
que usted conozca la tabla Periódica. El número de la familia a la que pertenece el átomo corresponde
al número de electrones de valencia
Ej. 1
CH4
carbono : familia
valencia
4A : 4 electrones de
hidrógeno : familia
valencia ,
1A : 1 electrón de
por lo tanto :
1C x 4 e=4
4H x 1 e- = 4
Total = 8e-
En el caso de iones, recuerde sumar al número de electrones de valencia el
número de cargas negativas (ya que éstas indican la presencia de electrones
adicionales) y restar las cargas positivas (ya que éstas indican electrones de
menos).
Ej. 2 CO3-2
carbono : familia : 4A : 4 electrones
de valencia
1C x 4 e- =
4
oxígeno : familia :
valencia ,
3O x 6 e- =
18
carga negativa
:
6A : 6 electrón de
2 electrones
por lo tanto :
Ej. 3
NH4+1
2
Total = 24e-
nitrógeno : familia : 5A : 5 electrones 1N x 5 e- =
de valencia
5
hidrógeno : familia : 1A : 1 electrón de 4H x 1 e- =
valencia ,
4
carga positiva
:
por lo tanto :
1 electrón
- 1
Total = 8e-
En general el átomo menos electronegativo ocupa la posición central. (La electronegatividad
aumenta hacia arriba y hacia la derecha en dirección a Fluór en la Tabla periódica). Conecte
átomos alrededor del átomo central completando los octetos. Tome en cuenta que en átomos
de las familias 1A y 2A la capa de valencia se completa con dos y cuatro electrones respectivamente. Si el átomo central no completa el octeto, forme enlaces multiples desplazando electrones de
los
átomos
vecinos.
Ej.4
CO3-2
Total = 24e-
Estructura de
Lewis
Ej. 5
NH4+1 Total = 8e-
Estructura de
Lewis
La diferencia entre los electrones de valencia de un átomo y el número de electrones asignado
en la estructura de Lewis se denomina como la carga formal del átomo. La carga formal esta
dada por la siguiente ecuación:
CF = (# de e- de valencia del átomo) - (# total de e- no enlazantes del átomo) – 1/2 (# de eenlazantes
del
átomo)
Ej. 6
Carga formal para los átomos en CO3-2.
Para moléculas neutrales la suma de cargas formales debe ser cero.
Para cationes la suma de cargas formales debe ser igual a la carga positiva.
Para aniones la suma de cargas formales debe ser igual a la carga negativa.
Considere las estructuras de Lewis de las siguientes moléculas orgánicas. Carbono es de la familia
4A, cuatro electrones de valencia y cuatro posibles enlaces. Note como cada átomo de carbono posee
un octeto completo, y poseen cuatro enlaces, ya sean sencillos o en combinación con enlaces multiples.
metano
eteno
etino
A continuación se presentan otros ejemplos de estructuras de Lewis de moléculas orgánicas:
Ej. 7 CH4O
carbono : familia : 4A : 4 electrones
de valencia
1C x 4 e- =
4
hidrógeno familia 1A : 1 electrón de
valencia
4H x 1 e- =
4
oxígeno : familia :
valencia ,
6A : 6 electrón de 1O x 6 e- =
6
por lo tanto :
Total = 14e-
Estructura
de Lewis
Ej. 8
C2H4O
carbono : familia : 4A : 4 electrones
de valencia
2C x 4 e- =
8
hidrógeno familia 1A : 1 electrón de
valencia
4H x 1 e- =
4
oxígeno : familia :
valencia ,
6A : 6 electrón de 1O x 6 e- =
6
por lo tanto :
Total = 18e-
Estructura de
Lewis
Note que en la primera estructura tanto el carbono como el oxígeno no completan su octeto y tienen
un electrón sin parear, por lo tanto para resolver esa situación debe formar un enlace doble entre ambos
átomos. Oxígeno pertenece a la familia 6A, tenderá a conseguir dos electrones para completar su octeto.
Con esos dos electrones formará dos enlaces. Puede ser un enlace doble como este caso o pueden ser
dos enlaces sencillos como en el caso de la molécula de agua (H2O)(Vea también Ej. 10).
Ej. 9 CH5N
carbono : familia : 4A : 4 electrones
de valencia
1C x 4 e- =
4
hidrógeno : familia 1A : 1 electrón de
valencia
5H x 1 e- =
5
nitrógeno : familia : 5A : 5 electrón
de valencia ,
1N x 5 e- =
5
por lo tanto :
Total = 14e-
Estructura de
Lewis
Nitrógeno pertenece a la familia 5A, tenderá a conseguir tres electrones para
completar su octeto. Con esos tres electrones formará tres enlaces. Pueden ser
tres enlaces sencillos como este caso o puede ser un enlace sencillo y uno doble , o
puede ser un enlace triple (vea Ej. 11)
Ej. 10
C2H4O2
carbono : familia : 4A : 4 electrones
de valencia
2C x 4 e- =
8
hidrógeno : familia 1A : 1 electrón de
valencia
4H x 1 e- =
4
oxígeno familia 6A : 6 electrones de
valencia ,
2O x 6 e- =
12
por lo tanto :
Total = 24e-
Estructura de
Lewis
Note que en la primera estructura tanto el carbono como el oxígeno no completan su octeto y tienen
un electrón sin parear, por lo tanto para resolver esa situación debe formar un enlace doble entre
ambos átomos. Oxígeno pertenece a la familia 6A, tenderá a conseguir dos electrones para completar
su octeto. Con esos dos electrones formará dos enlaces. Puede ser un enlace doble o pueden ser dos
enlaces , en este caso observamos ambas opciones
Ej. 11
C2H3N
carbono : familia : 4A : 4 electrones
de valencia
2C x 4 e- =
8
hidrógeno : familia 1A : 1 electrón de
valencia
3H x 1 e- =
3
nitrógeno : familia 5A : 5 electrones
de valencia ,
1N x 5 e- =
5
por lo tanto :
Total = 16e-
Estructura de
Lewis
Note que en la primera estructura tanto el carbono como el nitrógeno no completan su
octeto, por lo tanto para resolver esa situación formaremos un enlace doble entre ambos
átomos. Aun no competan su octeto y ambos poseen un electrón sin parear. Al parear
finalmente estos electrones obtenemos un enlace triple.
Finalmente considere que para una misma fórmula molecular pueden existir más de una estructura
de Lewis correcta
Ejercicios para resolver: Representa la estructura de Lewis de los siguientes
compuestos, siguiendo todos los pasos descritos
1.- Na2S
2.- SCl2
3.- H2SO4 (S átomo central, rodeado de O y con los H unidos al O)
4.- SO4 -2
5.- CH4
6.- C2H6
7.- C2H4
8.- O3
9.- SiH4
10.- SF2
11.- N2O
12.-NH2OH
13.-HOBr
14.-H2CO
15.-C2H2
16.- SO2
17.-SO3
18.-SO3219.-PCl3
20.-HCN
21.- ClO-3
22.- O2
23.- N2O
24.- CO2
25.- N2
26.- CO
Mas ejemplos en:
http://www.uam.es/departamentos/ciencias/qorg/docencia_red/qo/l1/lewis.html