Estructura y diagrama de Lewis.

La Estructura o diagrama de Lewis es una representación gráfica que muestra los enlaces entre los átomos de una molécula y los pares de electrones solitarios que puedan existir.
Los pasos para dibujar el diagrama de Lewis son:

1. Determinar el número total de electrones de valencia:
- En una molécula neutra, es la suma de los electrones de valencia de los átomos que la forman.
- En un anión, hay que añadir el número de electrones correspondientes a la carga del ión.
- En un catión, hay que restar el número de electrones correspondiente a la carga del ión.

2. Colocar los átomos en sus posiciones relativas:
- En algunos casos sólo hay una ordenación posible.
- En otros es necesario recurrir a información experimental para decidir entre dos o más ordenaciones posibles. En este sentido, el átomo central suele ser el menos electronegativo.

3. Dibujar una línea que representa un enlace sencillo conteniendo dos electrones entre átomos unidos.

4. Distribuir los electrones restantes (1) como pares de electrones de no enlace en los átomos exteriores, de tal manera que cada átomo tenga ocho electrones, (el hidrógeno sólo dos), si es posible.
Si aún queda algún electrón, éste debe ser colocado en el átomo central.
Estos electrones (1) se calculan restando al número total de electrones de valencia dos electrones por cada enlace de los dibujados en la regla 3.

5. Si el átomo central está rodeado por menos de ocho electrones, hay que desplazar el número suficiente de pares de electrones de no enlace de los átomos exteriores, (a excepción de los halógenos), colocándolos entre los átomos enlazados y transformándolos en pares de electrones de enlace con objeto de que el átomo central pasa a estar rodeado de ocho electrones.

6. Asignación de cargas formales.

La carga formal de un átomo en una molécula se calcula:
Carga formal = nº electrones de valencia del átomo – [mitad del nº de electrones compartidos + nº de electrones no compartidos]

Diagrama de Lewis.

Es una representación gráfica que muestra los enlaces entre los átomos de una molécula y los pares de electrones solitarios que puedan existir. El diagrama de Lewis se puede usar tanto para representar moléculas formadas por la unión de sus átomos mediante enlace covalente como complejos de coordinación. Y esta representación... ¿Cómo se hace?

1. Elegir el átomo central, que será generalmente el menos electronegativo, exceptuando el H (y generalmente el F) que siempre son terminales porque solo pueden formar un enlace. En los compuestos orgánicos siempre es el C (excepto en los éteres).

2. Alrededor del átomo central se sitúan los demás (ligandos) de la forma más simétrica posible. En los oxácidos, generalmente el H se une al O. (En CO y NO, C y N son centrales).

3. Calcular el número total de electrones de valencia de todos los átomos, añadiendo la carga neta si la hay (ejemplos: si la carga neta es -2, añadir dos electrones; si la carga neta es +1, restar un electrón). Tendremos así el número total de electrones para asignar a enlaces y átomos.

4. Dibujar un enlace entre cada par de átomos conectados, asignando a cada enlace un par de electrones que se irán restando del total.

5. Comenzando por los ligandos y terminando en el átomo central, asignar los electrones restantes, en forma de pares, a cada átomo hasta cerrar capa. El H cierra con 2. En general los átomos centrales del 2º período cierran con 8 electrones, excepto Be con 4 y B con 6. Si hay algún electrón desapareado éste se representa por un solo punto, que se situará lógicamente en el átomo central (en este caso la molécula tiene momento magnético y es paramagnética).

6. Calcular la carga formal de cada átomo comenzando por el central. La carga formal es la carga hipotética que tiene cada átomo en la estructura de Lewis y se obtiene por diferencia entre los electrones de valencia del átomo libre y los asignados en la estructura a dicho átomo, es decir:

qf= nº e-valencia – (nº e-no enlazantes + nº enlaces)

7. Si la carga formal del átomo central es igual a la carga neta de la molécula o si es negativa, entonces la estructura es correcta y se termina aquí el proceso.

8. En caso contrario, modificar la estructura formando un doble enlace entorno al átomo central
desplazando un par no enlazante del ligando negativo al átomo central, lo que cancela un par de cargas formales, una negativa y otra positiva.

Con este ejemplo lo entenderás mejor.