La estructura de Lewis

Instituto Tecnológico de Oaxaca

QUIMICA ORGANICA

ANTOLOGIA

La estructura de Lewis, también llamada diagrama de punto, modelo de Lewis o representación de Lewis, es una representación gráfica que muestra los pares de electrones de enlaces entre los átomos de una molécula y los pares de electrones solitarios que puedan existir. Son representaciones adecuadas y sencillas de iones y compuestos, que facilitan el recuento exacto de electrones y constituyen una base importante para predecir estabilidades relativas.

Esta representación se usa para saber la cantidad de electrones de valencia de un elemento que interactúan con otros o entre su misma especie, formando enlaces ya sea simples, dobles, o triples y estos se encuentran íntimamente en relación con los enlaces químicos entre las moléculas y su geometría molecular, y la distancia que hay entre cada enlace formado.

Las estructuras de Lewis muestran los diferentes átomos de una determinada molécula usando su símbolo químico y líneas que se trazan entre los átomos que se unen entre sí. En ocasiones, para representar cada enlace, se usan pares de puntos en vez de líneas. Los electrones desapartados (los que no participan en los enlaces) se representan mediante una línea o con un par de puntos, y se colocan alrededor de los átomos a los que pertenece.

Este modelo fue propuesto por Gilbert N. Lewis quien lo introdujo por primera vez en 1916 en su artículo La molécula y el átomo.

MOLECULAS:

Las moléculas más simples, entre las cuales se encuentran las moléculas orgánicas, deben presentar un átomo central, en algunos casos el átomo central es el carbono debido a su baja electronegatividad, luego éste queda rodeado por los demás átomos de las otras moléculas. En moléculas compuestas por varios átomos de un mismo elemento y un átomo de otro elemento distinto, éste último se utiliza como el átomo central, lo cual se representa en este diagrama con 4 átomos de hidrógeno y uno de silicio. El hidrógeno también es un elemento exceptuante, puesto que no debe ir como átomo central.

1.1.2 ESTRUCTURA Y PROPIEDADES DE LAS MOLECULAS.

La mayor parte de los compuestos orgánicos son más complicados.

Los compuestos diferentes que tiene la misma fórmula molecular se clasifican como isómeros pueden ser isómeros constitucionales (diferentes en conectividad) o difieren en el arreglo de los átomos en el espacio. Los isómeros constitucionales también llamados isómeros estructurales.

El etanol y el éter di metílico son isómeros constitucionales entre sí. Los estereoisomeros. La estructura de los enlaces covalentes revelados por la información de conectividad explica 16 de 20 electrones de valencia en C2H6O. los restantes cuatro electrones de valencia son asignados a cada oxígeno. Como dos polares no compartidos en el paso para completar la estructura de Lewis y del éter di metílico.

se llama molécula a un conjunto de al menos dos átomos enlazados covalentes que forman un sistema estable y eléctricamente neutro.1 2

Casi toda la química orgánica y buena parte de la química inorgánica se ocupan de la síntesis y reactividad de moléculas y compuestos moleculares. La química física y, especialmente, la química cuántica también estudian, cuantitativamente, en su caso, las propiedades y reactividad de las moléculas. La bioquímica está íntimamente relacionada con la biología molecular, ya que ambas estudian a los seres vivos a nivel molecular. El estudio de las interacciones específicas entre moléculas, incluyendo el reconocimiento molecular es el campo de estudio de la química supramolecular. Estas fuerzas explican las propiedades físicas como la solubilidad o el punto de ebullición de un compuesto molecular.

1.1.3 ESTRUCTURA DE LEWIS Y RESONANCIA.

la estructura de Lewis de algunas moléculas covalentes que presentan resonancia, como el ozono, O3, el dióxido de carbono, CO2, y tres óxidos de nitrógeno, el óxido nitroso, N2O, el monóxido de nitrógeno, NO, y el dióxido de nitrógeno, NO2.

Que presenten resonancia significa que no se representan satisfactoriamente con una única estructura de Lewis, o que una única estructura no es consistente con sus propiedades reales. Estas moléculas tienen estructuras intermedias entre las distintas estructuras representadas. Cada una de las representaciones recibe el nombre de fórmula límite, estas fórmulas límite no tienen existencia real, la molécula real es un estado intermedio que se denomina híbrido de resonancia o forma mesómera. Para representar el híbrido de resonancia, las dos fórmulas límite se representan unidas por una doble flecha.

Además, de estas estructuras destaca el caso de dos de los óxidos de nitrógeno, NO y NO2, que presentan un electrón desapareado, lo cual las hace especies inestables y reactivas (los electrones desapareados, como los de los radicales, tienen tendencia a reaccionar para formar enlace covalente).

Algunas veces puede escribirse más de una fórmula de Lewis para una molécula, en especial si la molécula contiene enlaces doble o triple.

1.1.4MOMENTO DIPOLAR DE ENLACE Y MOLECULAR.

se puede combinar al conocimiento de la geometría molecular con la polaridad de los enlaces químicos para pedir si una molécula tiene un momento dipolar o no.El momento dipolar molecular es la resultante de todos los momentos dipolares de enlaces individuales de una sustancia. Algunas moléculas como el dióxido de carbono tienen enlaces polares. Pero carecen de un momento dipolar debido a que su geometría causar que se cancele los dipolos del enlace C=0 individual.

El tetracloruro de carbono con cuatro enlaces polares C-Cl y una forma tetraédrica , no tiene momento dipolar neto, debido a que la resultante de los cuatros dipolos del enlace.

El diclorometano por otra parte tiene un momento dipolar. Los dipolos de los enlaces C-R fuerzan los dipolos de los enlaces C-Cl.

Se define como momento dipolar químico (μ) a la medida de la intensidad de la fuerza de atracción entre dos átomos. Es la expresión de la asimetría de la carga eléctrica en un enlace químico. Está definido como el producto entre la distancia "d" que separa a las cargas (longitud del enlace) y el valor de las cargas iguales y opuestas en un enlace químico:

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