Cap. 3: Enlace Químico I: Conceptos Básicos Chemistry 140 Fall 2002 Química General Departamento de Química Cap. 3: Enlace Químico I: Conceptos Básicos Thermochemistry branch of chemistry concerned with heat effects accompanying chemical reactions. Direct and indirect measurement of heat. Answer practical questions: why is natural gas a better fuel than coal, and why do fats have higher energy value than carbohydrates and protiens. Universidad Nacional Experimental del Táchira (UNET) San Cristóbal 2007

Teoría de Lewis Los e- de Valencia juegan un papel fundamental en los enlaces químicos. La transferencia de e- origina un enlace iónico. Compartir e- da origen a enlaces covalentes. Los átomos tienden a adquirir la configuración de gas noble (Octeto). Contenido

Structuras de Lewis para compuestos iónicos Chemistry 140 Fall 2002 Structuras de Lewis para compuestos iónicos Ba • O •• •• O Ba 2+ 2- BaO Z (Ba) =56 Z (O) = 8 ..5s25p66s2 ..2s22p4 Mg • Cl •• •• Cl Mg 2+ - 2 MgCl2 Binary ionic compounds. Note the types of arrows used to move electrons – fishhooks for single e-. Write the Lewis symbol for each atom Determine how many e- each atom must gain or lose. Use multiples of one or both ions to balance the number of electrons. Z (Mg) =12 Z (O) = 8 ..2s22p63s2 ..3s23p5 Contenido

Enlace covalente multiple • • • C O • •• • • O • C • • • O • • • • • • • • C O •• C O •• Contenido

Enlace covalente multiple • • N • •• •• N • • N •• • • N • •• N •• Contenido

Enlace Covalente Polar Enlaces covalentes no polares Enlaces covalentes polares δ+ δ- H Cl Núcleos atómicos Centro de cargas positivas Centro de cargas negativas Contenido

Estrategía para Escribir la Estructura de Lewis Determine los e- de valencia totales en la estructura Dibuje el esqueleto de la estructura Situe dos e- en cada uno de los enlaces en el esqueleto de la estructura Identificar los átomos terminales Estrategía para Escribir la Estructura de Lewis Complete los octetos de los átomos terminales (Los átomos de H requiere un dueto) Sustraer los e- usados, del total de e- de valencia de la estructura. Sobran e- de valencia? Si No Ubicar los e- en el átomo central. Todos los átomos tienen octetos? No Si Formar enlaces multiples para completar el octeto. Se obtiene una estructura de Lewis satisfactoria. Contenido

Ejemplo: Esqueleto de la Estructura Ejemplo. Escriba la estructura de Lewis para un Ión poliatómico. Escriba la estructura de Lewis para el ión nitronio, NO2+. Paso 1: e- de valencia totales = 5 + 6 + 6 – 1 = 16 e- Paso 2: Esqueleto de la estructura: O—N—O •• •• Paso 3: Agregar e- a los átomos terminales: O—N—O •• •• •• •• Paso 4: Determinar los e- que sobran : 16 – 4 – 12 = 0 Contenido

Ejemplo Paso 5: Usar los enlaces multiples para satisfacer los octetos. •• •• •• O=N=O O—N—O •• •• •• •• Contenido

Carga Formal CF = # e- Valencia - # e- Pares solitarios - Chemistry 140 Fall 2002 Carga Formal “La carga formal son cargas aparentes que aparecen sobre algunos átomos de una estructura de Lewis cuando los átomos no han contribuido en igual número de e- al enlace covalente que los une…” CF = # e- Valencia - # e- Pares solitarios - (# e- Pares enlazantes ) 2 1 The formal charge on an atom in a Lewis structure is the number of valence e- in the free atom minus the number of e- assigned to that atom in the Lewis structure. Contenido

Ejemplo Paso 5: Usar los enlaces multiples para satisfacer los octetos. •• •• •• O=N=O + O—N—O •• •• •• •• Paso 6: Determinar las cargas formales: CF(O) = 6 - 4 – (4) = 0 2 1 CF(N) = 5 - 0 – (8) = +1 2 1 Contenido

Estructura de Lewis alternativas •• •• •• O N O + + - O—N—O •• •• •• •• FC(O≡) = 6 - 2 – (6) = +1 2 1 FC(N) = 5 - 0 – (8) = +1 2 1 FC(O—) = 6 - 6 – (2) = -1 2 1 Contenido

Ejemplo Usando el concepto de CF escriba la estructura de Lewis. Escriba la estructura de Lewis más aceptable del NOCl. 18 e- de valencia Asigne cuatro e-. Asigne doce e- más. Asigne los dos últimos e-. Complete el octeto en el átomo central. 2+ 2- - +

Chemistry 140 Fall 2002 Resonancia Las estructuras de resonancia, implican la deslocalización de electrones de los enlaces múltiples en una molécula O •• + - 1) •• O =N—O O : O —N= O O —N—O 2) Many Lewis structures may be written for a given structure.. Ozone has two good possibilities, but neither gives the correct structure that has two equivalent O-O bonds. Contenido

Excepciones a la regla del octeto Octetos Expandidos. S F •• •• P Cl •• •• Cl •• P •• •• Cl Cl •• •• •• •• •• Octeto (8 e-) (10 e-) (12 e-) Contenido

La forma de las moléculas .. H O H •• Contenido

Terminología Geometría de grupos de e- : distribución de pares de e- . Geometría molecular : distribución de núcleos. Teoría RPECV Los pares de e- se repelen unos con otros bien sea pares de e- enlazantes o solitarios. Los pares de e- se disponen alrededor de un átomo con orientaciones que minimizan las repulsiones. Contenido

Analogía Contenido

Metáno, Amoniaco y Agua Contenido

Momento dipolar ( ) Electrodo Electrodo Campo apagado Campo encendido Chemistry 140 Fall 2002 Momento dipolar ( ) Campo apagado Campo encendido Electrodo Electrodo Ana electrical condenser (or capacitor) consists of a pair of electrodes separated by a medium that does not conduct electricity. When the field is off the molecules orient randomly. When the filed is on the molecules align with the field. The alignment can be detected. Contenido

Momento dipolar Molécula no polar Molécula polar Contenido Chemistry 140 Fall 2002 Momento dipolar Molécula no polar Molécula polar HCl is a polar molecule Contenido