Estructuras de lewis

Estructuras de Lewis
La forma más sencilla de simbolizar la estructura electrónica y el enlace en una molécula covalente es mediante estructuras de Lewis. Cada electrón de valencia se representan mediante un punto, o cada par de electrones mediante una línea. Para dibujar una estructura de Lewis correcta: 1. Se dibuja el esqueleto molecular (símbolos de los elementos distribuidos en el papel deacuerdo con la conectividad) 2. Se cuenta el número total de electrones de valencia. (téngase en cuenta la posible carga neta de la especie) 3. Se distribuyen los electrones teniendo en cuenta la regla del octete. Los átomos individuales se combinarán tendiendo a tener completa la última capa de electrones, es decir a adquirir la configuración electrónica del gas noble más próximo (2 electrones elhidrógeno y 8 electrones los elementos de la segunda fila de la tabla periódica). Para conseguir que se cumpla la regla puede ser necesario utilizar enlaces múltiples. Por ejemplo, en el metano el carbono contribuye con 4 electrones de valencia y cada hidrógeno con 1. Los 8 electrones rodean al átomo de carbono para dar un octete, y cada hidrógeno comparte un par de electrones, adquiriendo laestructura del helio (gas noble más próximo). De forma análoga, en el etano los 14 electrones de valencia se distribuyen de manera que cada C está rodeado de 8 electrones y cada hidrógeno de 2.
H H C H H metano o H H C H H H H H C C H H H etano o H H H C C H H H

En muchos casos existen electrones no-enlazantes (no compartidos) en la capa de valencia. Un par de electrones no-enlazantes se llamatambién par libre o solitario. Los átomos de oxígeno, nitrógeno y los halógenos tienen normalmente electrones noenlazantes en sus compuestos estables. Estos pares libres tienen, generalmente, importancia en la reactividad de las moléculas. Frecuentemente, los químicos orgánicos dibujan las estructuras moleculares omitiendo los pares no-enlazantes; estas no son verdaderas estructuras de Lewis, y debeasumirse el número correcto de electrones noenlazantes (que no se han representado).
par libre pares libres

H H C N H H H metilamina

H H H C C O H H H etanol

H H C Cl H clorometano

pares libres

Algunos casos en los que deben dibujarse enlaces múltiples (dobles o triples) para satisfacer la regla del octete se muestran a continuación:

H C C H

H H

H C O H formaldehído

HC N H H acetileno folmaldimina H C C H

H H H C C C C H H H dimetilacetileno

H H C C N H acetonitrilo

etileno

Normalmente, en moléculas orgánicas neutras, el carbono forma 4 enlaces, el nitrógeno 3, el oxígeno 2, y el hidrógeno y los halógenos 1. El número de enlaces (sencillos o combinados en forma de enlaces dobles o triples) que normalmente forma un elemento es su valencia. Así, elcarbono es tetravalente, el nitrógeno trivalente, el oxígeno divalente, y el hidrógeno y los halógenos monovalentes.
Patrones de enlace comunes en moléculas neutras: C N O H Cl

Carbono VALENCIA PARES LIBRES 4 0

Nitrógeno 3 1

Oxígeno 2 2

Hidrógeno 1 0

halógenos 1 3

Cuando un par de electrones de enlace está igualmente repartido entre los dos átomos que participan en el enlace, sedice que es un enlace no-polar. Cuando los dos átomos que participan en un enlace son diferentes, generalmente tienen diferente electronegatividad, y uno de ellos (el más electronegativo) atrae más hacia sí el par electrónico. El resultado es una distribución asimétrica de la carga y, en este caso se habla de enlaces polares. La polaridad del enlace puede representarse mediante los símbolos δ+ yδ- sobre los átomos correspondientes, que simbolizan las cargas parciales, o pequeña cantidad de carga positiva o negativa, sobre estos átomos. La polaridad de un enlace se expresa como su momento dipolar (µ), definido como la cantidad de separación de carga multiplicada por la longitud del enlace: µ = δ · λ.
H H δ C
+

δ Cl

-

Na+

Cl

-

enlace covalente no-polar

enlace...