ENLACE COVALENTE. 2º BACHILLERATO LOE. CUESTIONES RESUELTAS 1. Justificar la covalencia 5 en el fósforo y la covalencia 6 en el azufre En el P (Z=15), 1s22s2p63s2p3, para poder aparejar los 5 electrones de la capa de valencia, necesitan que uno de los electrones 3s, se promocione hasta el 3d, como se muestra en el dibujo Tal como en el caso anterior, la estructura electrónica del S 2 2 6 2 4 (Z=16), 1s 2s p 3s p , implica la posibilidad de compartir únicamente dos electrones como en el caso del H2S, para que pueda ofertar 6 electrones desparejados, necesita desparejar los electrones en s y p del último nivel alojándolos en el 3d próximo de esta forma como indica el dibujo
Covalencias 5, y 6 de P y S
2. ¿Como se justificaría la covalencia 5 en el arsénico (Z=33) y la 6 en el teluro (Z=52)? Se parte de la configuración electrónica para determinar los electrones de valencia. 2 2 6 2 6 2 10 3 As(33) = 1s 2s p 3s p 4s 3d 4p , o sea dispone de 5 electrones en la capa de valencia, de los que solo 3, los p, están desparejados. Por lo que para poder compartir 5 electrones necesita promocionar un electrón del 4s, hasta el nivel más próximo en el espacio, o sea el 4d. De esta forma pasa de una configuración externa 4s2 4p3, hasta la 4s1 3 1 4p 4d con 5 electrones desparejados. La energía necesaria para la promoción de electrones s al d, se verá amortizada por la desprendida cuando se forman dos uniones covalentes más. En el caso del Te(52): 1s2 2s2p6 3s2p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p4, presentaría sólo 2 electrones desparejados, necesitando 2 10 4 1 3 promocionar 2 electrones al 4d, para poder aparejar 6, De esa forma, su nivel externo pasaría de 5s 4d 5p hasta 5s 5p 2 5d , con covalencia 6, como se muestra en la figura.
3. Las moléculas de oxígeno y nitrógeno según Lewis Si se considera la molécula de oxígeno (O2), con enlace covalente entre los dos átomos 2 2 4 (1s 2s p ), la regla del octeto, implica la formación de varios enlaces, según lo desarrolló Langmuir. Este científico complementó y divulgó la teoría de Lewis, convirtiéndola en suya propia, bautizando este enlace primero como no polar, y después como covalente. Según sus normas, tal como se aplicó antes, cada oxígeno dispone de 6 electrones de valencia y entre los dos; 12, pero la estabilidad de gas noble implicaría 8, y entre los 2; 16. La diferencia entre lo que pretenden (16) y lo que tienen (12), o sea 4, dará el número de electrones a compartir, lo que corresponde a 2 pares, por lo tanto establecerán un doble enlace. Su representación siguiendo la notación de Lewis actualizada, correspondería a la fig De la misma forma se podría representar la molécula de nitrógeno (N2), con estructura atómica 1s22s2p3, que al disponer de 5 electrones de valencia (10 entre ambos), para alcanzar los 16 necesitarían compartir 3 pares de electrones (6 electrones). Su representación sería la dada en la fig que justificaría la gran estabilidad de su molécula(triple enlace) muy difícil de romper.
4. Escribir la estructura de Lewis para las siguientes especies: a)ion cloruro, b)etino, c)ácido carbónico, d) trifluoruro de yodo Se formulan de forma desarrollada las 4 sustancias. El ion cloruro, (s2p5 + 1e= s2p6 )completa su octeto. El etino, C2H2, presenta un triple enlace entre los carbonos y su fórmula desarrollada coincide con la de Lewis, tal como con el ácido carbónico al que hay que completar los pares electrónicos solitarios de los oxígenos hasta alcanzar el octeto. En las dos moléculas todos los átomos adquieren por compartición estructura de gas noble. En el caso del IF3, el I (s2p5), con sólo un electrón desparejado deberá promocionar otro electrón al d, para así disponer de tres electrones para compartir con los 3 F (s2p5), tal como se indica en la figura, de tal manera que deberá ampliar su octeto hasta un deceto, su estructura geométrica como se ve a través de la RPECV, será en forma de T.