Diagramas de Lewis de aniones poliatómicos - Contenido educativo
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Guía para realizar el diagrama de Lewis de aniones poliatómicos
los diagramas de Lewis de los aniones poliatómicos.
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Entonces, bueno, vamos a empezar repasando los diagramas de Lewis que ya hemos visto,
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como por ejemplo el diagrama de Lewis correspondiente al anión nitrato.
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Bueno, si nos vamos al cuadro que tenemos aquí en la parte de la izquierda,
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En la tabla aparece el átomo de nitrógeno que tenemos, los tres átomos de oxígeno que tenemos y la carga negativa correspondiente al anión nitrato.
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Cada átomo de oxígeno en la capa de valencia tiene seis electrones. Como tengo tres oxígenos, 3 por 6, 18 electrones.
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Cada átomo de nitrógeno tiene cinco electrones. Tengo una carga negativa, por tanto, un electrón más.
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En la capa de valencia del nitrógeno debería tener 8 electrones para cumplir con la regla del octeto y en la capa de valencia de los oxígenos lo mismo, en cada uno 8 electrones por 8, 24.
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Es decir, en total tengo 5 más 18 más 1, 24 electrones y debería tener 32 electrones.
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Eso quiere decir que me faltan 8 electrones. ¿Cómo consigo esos 8 electrones que me faltan? Con 4 enlaces.
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Como tengo que el nitrógeno se une con tres oxígenos, uno de los enlaces debe ser doble.
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Ya tenemos la estructura general del anión nitrato, pero teníamos 24 electrones y en estos enlaces hemos empleado 2, 4, 6 y 8 electrones.
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Me quedan 16 electrones que forman pares no enlazantes.
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¿Cómo los distribuyo? Bueno, pues los distribuyo poniéndolos alrededor del átomo más electronegativo, de los átomos más electronegativos que son los oxígenos y voy completando su capa de valencia.
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entonces como aquí tengo un doble enlace y aquí ya tengo dos electrones
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aquí solo puedo poner dos pares más
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1, 2, 3, 4, 5, 6 y estos dos 8 electrones
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pero aquí que tengo solo un electrón del oxígeno puedo completar con 7 electrones
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o sea con 6 más 1, 7 y el que comparte 8
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y aquí 6, el que tiene en el enlace 7 y este de aquí 8
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Ya tengo colocados los 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 y 16 no enlazantes.
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Al hacer esto, ¿qué ha ocurrido?
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Que hemos puesto el doble enlace en este oxígeno,
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pero realmente puede ocupar cualquiera de las tres posiciones.
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El doble enlace podría ir con cualquiera de los oxígenos,
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no necesariamente con uno en concreto.
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Como tengo diferentes posibilidades,
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lo que ocurre en la realidad es que el doble enlace se está moviendo
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entre estas posibilidades que tenemos. Estas diferentes posibilidades es lo que se conocen
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como formas resonantes. ¿Qué quiere decir esto? Pues quiere decir que el doble enlace
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realmente no está en ninguna de estas posiciones, sino que se está moviendo y está cambiando
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de una posición a otra. Entonces, igual que cuando hacemos una foto de algo que se está
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moviendo, podemos ver una imagen borrosa, pues aquí pasaría lo mismo con el doble
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enlace, como cambia de posición muy rápidamente, está repartido entre los tres enlaces, de manera
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que el enlace real entre nitrógeno y oxígeno no es ni sencillo ni doble, sino un enlace intermedio.
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Esta sería la estructura correspondiente al anión nitrato. Bueno, este es el ejemplo que vimos en
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clase. Podemos ver otro caso, como por ejemplo un poquito más complicado, el sulfato. Voy a ir
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espacio. El sulfato está formado por un átomo de azufre y cuatro átomos de oxígeno. Cada átomo de
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azufre, el átomo de azufre en la capa de valencia, tiene seis electrones. Cada átomo de oxígeno tiene
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seis electrones por 4, 24. Tengo dos cargas negativas, dos electrones. Es decir, que en total
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tengo 6 y 24, 32, 32 electrones. ¿Cuántos debería tener? El azufre debería tener 8, cada átomo de
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oxígeno debería tener 8 por 432, en total 40 electrones. Bueno, pues esto significa que me
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faltan 8 electrones, lo que implica que necesito 4 enlaces. El azufre se une mediante 4 enlaces
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con los oxígenos, pero de los 32 electrones que tenía, solo he utilizado 8 aquí. Eso quiere decir
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que me quedan 24 electrones para repartir. ¿Cómo los reparto? Pues los reparto poniendo, como son
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24, tengo 4 oxígenos, pues 6 a cada oxígeno, 2, 4, 6. Al hacer esto, ¿qué es lo que ocurre?
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Bueno, pues que el oxígeno tiene un electrón de más, 1, 2, 3, 4, 5, 6 y este de aquí,
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7, una carga negativa en exceso. El azufre tendría solo 1, 2, 3 y 4 electrones propios.
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Eso quiere decir que le faltan dos electrones. Por tanto, el azufre tiene dos cargas positivas.
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y estos oxígenos de aquí, pues vuelve a pasar lo mismo, tienen carga negativa en exceso cada uno.
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Bueno, este átomo de azufre ahora estaría rodeado de 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 y 8 electrones,
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pero es que el azufre pertenece al tercer periodo, admite más de 8 electrones.
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Entonces, ¿qué es lo que ocurre? Bueno, pues que no es normal tener cargas positivas y negativas tan juntas. Lo lógico es que haya electrones que vayan de la zona negativa a la zona positiva, es decir, que se produzcan saltos electrónicos de los oxígenos cargados negativamente hacia el azufre cargado positivamente.
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Entonces, si este electrón de aquí, este, me lo llevo aquí, bueno, pues se forma un doble enlace. Entonces, este oxígeno ya no tiene carga negativa. Este otro átomo de oxígeno puede hacer lo mismo, puede saltar un electrón y pasar de aquí a aquí y entonces se genera un doble enlace.
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bueno pues puedo tener dos dobles enlaces y dos enlaces sencillos
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de esta manera tengo menos cargas que las que tenía aquí
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esta estructura es más estable, más razonable que la que tengo aquí
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porque tengo menos cargas, aquí tengo solo dos cargas negativas
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y aquí tengo cuatro cargas negativas y dos cargas positivas
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¿qué es lo que ocurre? pues lo de antes
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que la posición del doble enlace la hemos elegido de manera arbitraria
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eso quiere decir que los dobles enlaces van a ir cambiando de posición
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Y por tanto, la molécula del anión nitrato va a tener unos enlaces que van a ser entre sencillos y dobles. Esto que tendría aquí serían las formas resonantes.
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Otro ejemplo de estos casos complejos, el anión fosfato. El anión fosfato está formado por un átomo de fósforo, cuatro átomos de oxígeno y tres cargas negativas.
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El fósforo en su capa de valencia, como está en el grupo 15, tiene 5 electrones.
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El oxígeno tiene 6, grupo 16, por 4, 24, 3 electrones, 29 y 3, 32.
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¿Cuántos deberían tener? El fósforo 8 electrones, los 4 átomos de oxígeno 8 por 4, 32.
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En total 40 electrones. 40 menos 32 me faltan 8 electrones, lo que quiere decir que tengo 4 enlaces.
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De los 32 electrones solo utilizo 8, en los enlaces me quedan 24 no enlazantes. ¿Cómo los reparto? Pues igual que antes, a los oxígenos. ¿Qué es lo que me pasa? Lo mismo que antes, que los oxígenos quedan con un electrón de más. ¿Por qué? Porque tienen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 electrones.
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El fósforo tiene 1, 2, 3 y 4, debería tener 5, por tanto el fósforo tiene una carga positiva.
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¿Y ahora qué es lo que ocurre? Pues que si el fósforo estuviera en el segundo periodo, yo me paraba aquí, como he hecho con el nitrato,
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pero como el fósforo está en el tercer periodo, admite más de 8 electrones, por tanto se producen saltos electrónicos.
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¿De dónde? De donde sobran electrones a donde faltan. ¿Dónde sobran electrones? En el oxígeno. ¿Dónde faltan? En el fósforo. Bueno, pues entonces lo que hago es un electrón que estaba en un oxígeno lo llevo hacia el fósforo y entonces se genera un doble enlace.
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Pero lo mismo de antes, la posición del doble enlace es arbitraria, no tiene por qué estar con el oxígeno de arriba, puede estar en cualquiera de las otras posiciones. Tengo cuatro formas resonantes. ¿Cómo será la estructura? Pues la estructura será cuatro enlaces entre sencillos y dobles y tres cargas negativas que se van moviendo de posición porque van estando en diferentes átomos de oxígeno.
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Bueno, corto aquí el vídeo, lo que quiero es que lo miréis despacio, sé que es la parte complicada de este tema, lo bueno para vosotros es que esto pues no se suele preguntar, es un poco de ampliación y lo que os planteo como actividad es que hagáis el diagrama de Lewis de este año.
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A ver, os voy dando pistas. El diagrama que quiero que hagáis es el del anión carbonato, CO3, dos menos. Quiero que hagáis el mismo proceso, ¿vale? A ver, perdonad porque me he pasado una página aquí, del anión carbonato.
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Entonces, quiero que hagáis el mismo proceso, es decir, que completéis esta tabla, ¿vale? Electrones en la capa de Valencia, electrones totales, ¿vale? Y que completéis la tabla y que hagáis el diagrama de Lewis, teniendo en cuenta que aquí el carbono está en el segundo periodo.
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¿Eso qué significa? Pues significa que no puede haber saltos electrónicos, es decir, que es un caso más sencillo que el sulfato y que el fosfato, es parecido al nitrato, ¿vale?
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Quiero que lo intentéis hacer y el próximo día, que supongo que espero, estoy casi segura que va a ser el lunes, pues lo vemos en clase.
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Pero sí que me gustaría, para tenerlo en cuenta como nota de clase, que me mandéis un correo con una foto del diagrama de Lewis del carbonato, del anión carbonato.
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- Idioma/s:
- Autor/es:
- M Dolores García Azorero
- Subido por:
- M. Dolores G.
- Licencia:
- Reconocimiento - No comercial - Compartir igual
- Visualizaciones:
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- Fecha:
- 16 de diciembre de 2021 - 23:03
- Visibilidad:
- Clave
- Centro:
- IES PALAS ATENEA
- Duración:
- 11′ 09″
- Relación de aspecto:
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- Resolución:
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- Tamaño:
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