ENLACE QUÍMICO. Aprendizajes esperados Conocer la estructura de Lewis. Identificar los diferentes...
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ENLACE QUÍMICO
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Aprendizajes esperados
• Conocer la estructura de Lewis.
• Identificar los diferentes tipos de enlace químico.
• Conocer las propiedades fisicoquímicas de los distintos tipos de compuestos (iónicos, covalentes y metálicos).
• Determinar la geometría molecular de distintos compuestos químicos e iones.
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De acuerdo con la siguiente representación de Lewis
se puede afirmar que el elemento X
I) pertenece al grupo II A de la tabla periódica. II) puede formar una molécula X2
III) tiene 4 electrones de valencia.
Es (son) correcta(s)
A) solo I.B) solo II.C) solo III.D) solo I y II.E) solo II y III. Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, PSU 2010.
Pregunta oficial PSU
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1. Enlace químico
2. Estructura de Lewis
3. Tipos de enlace
4. Geometría molecular
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• Se establece un enlace químico entre dos átomos o grupos de átomos cuando las fuerzas que actúan entre ellos conducen a la formación de un agregado con suficiente estabilidad (molécula).
• Se basa en la valencia del átomo, que corresponde a los electrones situados en el último nivel de energía.
• Se busca mediante esta unión una estabilidad energética basada en la regla del dueto u octeto.
Elemento Configuración e– valencia Grupo
N 1s22s22p3 5 VA
Cl [Ne]3s23p5 7 VIIA
Ca [Ar]4s2 2 IIA
1. Enlace químico
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• Los electrones se transfieren o se comparten de manera que los átomos adquieren una configuración de gas noble: regla del octeto.• Los electrones que participan en el enlace químico son los electrones de valencia y pueden formar enlaces sencillos, dobles o triples.• Los átomos se representan con su símbolo y alrededor se colocan los electrones de valencia, representados mediante puntos o barras según se refiera a uno o dos electrones, respectivamente.
Ion nitrito NO2
–
2.1 Regla del octeto
2. Estructura de Lewis
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2. Estructura de Lewis
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Determina la estructura de Lewis del SO2
1. Se determina la configuración electrónica y los electrones de
valencia de cada elemento.
Elemento Configuración e– de valencia e– valencia totales
Azufre (S) [Ne]3s23p4 6 6
Oxígeno (O) [He]2s22p4 6 x 2 12
Total 18
2. Se sitúa como átomo central el menos electronegativo (en este caso, el S) y se distribuyen los electrones de manera que cada átomo cumpla con la regla del octeto.
Actividades
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2.2 Excepciones
Existen muchos compuestos covalentes que no cumplen la regla del octeto, ya sea por defecto o por exceso de electrones.
Por ejemplo, el trifluoruro de boro (BF3) y el hidruro de berilio (BeH2) no llegan a completar su octeto por falta de electrones de valencia.
Por el contrario, en el pentacloruro de fosforo (PCl5) y el hexafluoruro de azufre (SF6) el átomo central forma cinco y seis enlaces, respectivamente, con un exceso de electrones debido a la existencia de los niveles 3d vacíos.
2. Estructura de Lewis
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Características del enlace Propiedades de los compuestos
• Se produce cuando entran en contacto un elemento muy electropositivo y uno muy electronegativo produciéndose una TRANSFERENCIA de electrones desde el primero hacia el segundo.
• Se forma entre elementos de los grupos IA o IIA con elementos de los grupos VIA o VIIA.
• Diferencia de electronegatividad ≥ 1,7
• Forman redes cristalinas.• Son sólidos con puntos de
fusión y ebullición altos.• Son solubles en disolventes
polares.• Conducen la corriente
eléctrica en disolución acuosa.
• No conducen la corriente en estado sólido.
• Son malos conductores térmicos.
CsCl
3.1 Enlace iónico
3. Tipos de enlace
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Características del enlace Propiedades de los compuestos
• Se forma por COMPARTICIÓN de un par de electrones entre dos átomos, adquiriendo ambos estructura electrónica de gas noble.
• Diferencia de electronegatividades < 1,7
• Se forma generalmente entre elementos no metálicos.
• Existen enlaces covalentes polares, apolares y dativos.
• Presentan temperaturas de ebullición y fusión bajas.
• A CNPT, pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos.
• Son aislantes de corriente eléctrica y calor.
• Son solubles en disolventes apolares.
3. Tipos de enlace
3.2 Enlace covalente
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Covalente polar Ejemplos
• Formado por dos átomos diferentes.• Un núcleo tiene mas fuerza que otro para
atraer electrones de enlace.• Se forman dipolos.• 0,4 E.N. 1,7
H2OHClSO2
CCl4
CH3Cl
Covalente apolar Ejemplos
• Formado por dos átomos iguales.• Núcleos ejercen una fuerza de atracción
equivalente (enlace perfecto).• 0 E.N. 0,4• Se presenta en moléculas monoelementales.
O2
F2
H2
N2
Br2
Covalente coordinado o dativo Ejemplos
• Enlace covalente polar (compartición de un par de electrones) con la peculiaridad de que es uno de los dos átomos el que aporta los 2 electrones.
NH4+
H2SO4
H3O+
3.2 Enlace covalente
3. Tipos de enlace
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Características del enlace
Propiedades de los compuestos
• Característico de los metales.
• Es un enlace fuerte, que se forma entre elementos de la misma especie, de electronegatividades bajas y similares.
• Se forma una nube electrónica con los electrones deslocalizados.
• Son dúctiles y maleables.• Son buenos conductores de la
electricidad.• Conducen el calor.• Tienen puntos de fusión y
ebullición variables.• La mayoría son sólidos a T
ambiente (excepto el mercurio).
• Son, generalmente, insolubles en cualquier tipo de disolvente.
• Tienen un brillo característico, debido a que absorben energía de cualquier longitud de onda.
Nuestro cobre chileno. Gran conductor de la electricidad.
3.3 Enlace metálico
3. Tipos de enlace
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3. Tipos de enlace
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Explica la forma tridimensional de la molécula. Existen dos tipos de moléculas:
1) Moléculas sin pares de electrones libres en el átomo central
Electrones enlazantes mantienen equidistancia
2) Moléculas con pares de electrones libres en el átomo central
Electrones libres repelen a electrones enlazantes
4.1 Teoría de repulsión de pares electrónicos de la capa de valencia (TRPECV)
4. Geometría molecular
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1) Moléculas sin pares de electrones libres en el átomo central
4. Geometría molecular
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2) Moléculas con pares de electrones libres en el átomo central
4. Geometría molecular
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SF4 PE=4PL=1
Balancín
ClF3 PE=3PL=2
Forma de T
BrF5 PE=5PL=1
Pirámide cuadrada
XeF4 PE=4PL=2
Plano cuadrada
2) Moléculas con pares de electrones libres en el átomo central
4. Geometría molecular
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Determina estructura de Lewis y geometría molecular del CO32–
Paso 1. C es menos electronegativo que O, coloca C en el centro.
Paso 2. Cuenta los electrones de valencia, sumando los electrones que dan la carga al ion.
Elemento Configuración e– de valencia e– valencia totales
Carbono (C) [He]2s22p2 4 4
Oxígeno (O) [He]2s22p4 6 x 3 18
+ 2 (cargas negativas) Total 24
Paso 3. Dibuja enlaces sencillos entre los átomos de C y O y completa los octetos.
Actividades
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Paso 4. El carbono debe presentar 4 enlaces.
Paso 5. Basándote en el modelo TRPECV, identifica la geometría de la molécula.
El C (átomo central) está unido a tres átomos de O y no tiene pares de electrones libres. Por tanto, la geometría del ión carbonato es TRIANGULAR (trigonal plana).
Actividades
¿Dónde se encuentran
localizadas las dos cargas negativas?
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¿Cuál de las siguientes estructuras de Lewis representa al ion nitrato, NO3
–?. Considere que cada línea representa a un par de electrones.
Alternativa D
Ejercicios
Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, PSU 2011.
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Pregunta oficial PSU
De acuerdo con la siguiente representación de Lewis
se puede afirmar que el elemento X
I) pertenece al grupo II A de la tabla periódica. II) puede formar una molécula X2
III) tiene 4 electrones de valencia.
Es (son) correcta(s)
A) solo I.B) solo II.C) solo III.D) solo I y II.E) solo II y III. Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, PSU 2010.
BComprensión
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Tabla de corrección
Ítem Alternativa Unidad temática Habilidad
1 C El enlace químico Reconocimiento
2 B El enlace químico Aplicación
3 C El enlace químico Comprensión
4 C El enlace químico Comprensión
5 D El enlace químico ASE
6 A El enlace químico Aplicación
7 D El enlace químico Comprensión
8 C El enlace químico ASE
9 E El enlace químico Comprensión
10 D El enlace químico Aplicación
11 C El enlace químico Aplicación
12 E El enlace químico Reconocimiento
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Tabla de corrección
Ítem Alternativa Unidad temática Habilidad
13 A El enlace químico Comprensión
14 B El enlace químico ASE
15 B El enlace químico Comprensión
16 C El enlace químico Aplicación
17 D El enlace químico ASE
18 A El enlace químico Comprensión
19 C El enlace químico Aplicación
20 D El enlace químico Aplicación
21 E El enlace químico Reconocimiento
22 A El enlace químico Comprensión
23 B El enlace químico Comprensión
24 B El enlace químico Comprensión
25 E El enlace químico Reconocimiento
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Síntesis de la clase
¿Qué tipo de enlace tienen los siguientes compuestos?