Dibujo de estructuras de Lewis
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Habilidades para Desarrollar
- Establecer un procedimiento general para dibujar estructuras de Lewis
- Describir las interacciones entre átomos usando estructuras de Lewis (lo que sucede con los electrones de valencia)
Todos los que hayan estudiado química deberían poder dibujar estructuras de Lewis. Si bien hay muchas situaciones complicadas, y algunas personas intentan estirar las estructuras de Lewis para ser una descripción precisa de las moléculas incluso cuando no funcionan bien, la idea básica es simple. Así es como dibujo las estructuras de Lewis.
- Se cuentan los electrones de valencia. Contar los electrones de valencia para cada átomo, sumarlos y sumar o eliminar electrones si hay una carga general.
- Se descubren cuáles son las conexiones entre los átomos. A veces podrías buscar esto. Otras veces, hay que adivinar. Si la molécula es lineal (como HCN) generalmente se escribe en el orden correcto. Si se trata de un ion poliatómico, como sulfato o nitrato, usualmente pones el átomo pesado, o el átomo a la izquierda en la tabla periódica, en el centro. Probablemente no deberías poner todos los átomos en una línea si hay más de 4 (las cadenas de un solo enlace suelen ser muy inestables, a excepción del carbono). Elementos como N, C, S, P, Cl y los elementos más pesados en estos grupos pueden conectarse fácilmente a otros 4 átomos, por lo que a menudo van en el medio. O no debe conectarse a más de 2 átomos, y muchas veces solo se conecta a uno. Si O se conecta a 2 átomos, por lo general al menos uno es C o H. H y F casi siempre hará un solo enlace. (Los enlaces de hidrógeno, de los que quizás hayas oído hablar, son mucho más débiles que los enlaces covalentes mostrados por las estructuras de Lewis).
- Una vez que haya elegido una disposición de átomos, agregue el número correcto de electrones. Trate de asegurarse de que cada elemento obtenga el número correcto de electrones, utilizando pares solitarios de electrones que no son compartidos, o pares compartidos (que son enlaces). Se pueden dibujar bonos simples, dobles o triples. Asegúrese de que H tenga 2 electrones (nunca más) y C, N, O, F tengan 8 electrones (nunca más, y no menos a menos que la molécula tenga un número impar de electrones). Los elementos pesados bajo C-F deben tener al menos ocho electrones, y también pueden conectarse a otros 6 o incluso a 7 átomos más. B a menudo tiene 6 electrones, y Be a menudo tiene 4. Mueve los electrones alrededor hasta que funcione. Asegúrate de que tu estructura final tenga el número total correcto de electrones, y que ninguno de los átomos tenga demasiados o muy pocos.
- Los electrones desapareados se llaman radicales, y debes evitarlos. Cuando dibujas la estructura de Lewis, haz emparejar todos los electrones a menos que haya un número impar de electrones. Todos los electrones deben estar en pares solitarios o pares de unión. (Hay moléculas, como O 2, que tienen electrones desapareados a pesar de que todos podrían estar emparejados, pero no se puede predecir eso con las estructuras de Lewis, así que suponga que todas están emparejadas).
| Elemento | Número de electrones (incluidos los compartidos) |
Número de átomos conectados | Excepciones |
|---|---|---|---|
| H | 2 | 1 | A veces se conecta a 2 átomos, en enlaces H o con boro |
| Be | 0, 4, 6, 8 | 2 - 4 | Se puede mostrar como iónico (0 electrones) o covalente (4, 6, 8) |
| B | 6, 8 | 3, 4 | A veces tiene menos de 8 electrones |
| C | 8 | 1 - 4 | Menos electrones si el compuesto es un radical |
| N | 8 | 1 - 4 | Menos electrones si el compuesto es un radical |
| O | 8 | 1 - 2 | A veces se conecta a 3 átomos, como en enlaces H |
| F | 8 | 1 | A veces se conecta a 2 átomos, como en enlaces H |
| P e inferiores | 8 o más | 3 - 6 | |
| S y por debajo | 8 o más | 2 - 6 | |
| Cl y por debajo | 8 o más | 1 - 6 | Se puede conectar a 7 átomos |
| Xe | 8 o más | 0 - 6 | Se conocen compuestos Xe con O y F |
Ejemplo\(\PageIndex{1}\)
Primero, hagamos cianuro de hidrógeno, el veneno que pudo haber matado a Lewis. La fórmula es HCN. Como es habitual, este es el orden correcto de los átomos. El número de electrones de valencia en la molécula es (1 + 4 + 5) = 10. Cuando estoy metiendo los electrones, suelo empezar por poner los electrones de valencia de cada átomo alrededor de él, luego conecto los puntos en líneas. (Estos pasos se muestran en la imagen).
Para un segundo ejemplo, hagamos el ion tetrafluoroborato, BF 4 —. En este caso, tenemos que poner B en el medio, porque F no debería hacer más de 1 enlace. Contamos electrones: (3 + 7 x 4 + 1) = 32. Recuerda contar +1 para la carga negativa sobre el ion. Debido a que B necesita hacer 4 enlaces, le daremos el electrón extra. Entonces conectaremos los electrones en enlaces. En este caso, sabes que F tira de electrones mucho más fuerte que B, por lo que los “pares compartidos” probablemente estarán más cerca de F, aunque la imagen no lo muestre.
