Enlace valenciaEnlace valencia - UNAMdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Capitulo4.4_3742.pdf ·...

1

Enlace valenciaEnlace valenciaEnlace valenciaDr. Enrique Ruiz TrejoDr. Enrique Ruiz Trejo

Departamento de FDepartamento de Fíísica y Qusica y Quíímica Temica Teóórica,rica, Facultad de Qu Facultad de Quíímicamica

Universidad Nacional AutUniversidad Nacional Autóónoma de Mnoma de Mééxicoxico

Los noviosTendidos en la yerbauna muchacha y un muchachoComen naranjas, cambian besoscomo las olas cambian espumas

Tendidos en la playauna muchacha y un muchachoComen limones cambian besoscomo las nubes cambian espumas.

Tendidos bajo la tierrauna muchacha y un muchachoNo dicen nada, no se besan,cambian silencio por silencio.

Octavio Paz

2

Lo que sabemos• Lewis + Gillespie (TRPECV)• Distribución por pares• Determinación de geometría

El enlace químico

Mecánica cuántica

Enlace valencia

Orbitales moleculares

3

Teoría del enlace valencia

http://www.usm.maine.edu/~newton/Chy251_253/Lectures/LewisStructures/H2Animation.gif

http://cwx.prenhall.com/petrucci/medialib/media_portfolio/text_images/038_H2BondForm.MOV

Enlace valencia

http://wps.prenhall.com/wps/media/objects/724/741576/chapter_01.html

4

Teoría del enlace valencia

Intercambio responsable de laestabilidad de enlace

Electrón1-núcleo1Electrón1-núcleo2

+Electrón2-núcleo2Electrón2-núcleo1

Traslape s-s

H H↑

↓

↑↓

→

→ HF 1s 2pz Traslape s-p

F2 2p 2p Traslape p-pEnlaces σ: simetría cilíndrica traslapes s-s, s-p, p-p :

Traslape de orbitalesatómicos

5

Enlace en CH4

↑↑↑↑C* [He]psorbitales

¿Enlaces de 90°?

Hibridación de orbitalesatómicos

• Mezcla de orbitalesatómicos en un átomo(central) para generarun conjunto deorbitales híbridos

Φ1 = _(s+px-py+pz)Φ2 = _(s-px+py+pz)Φ3 = _(s-px-py-pz)Φ4 = _(s+px+py-pz) sp3Orbitales

hibridos

↑↑↑↑C* [He]psorbitales

↑↑↑↑C [He]

6

Hibridación sp3

http://cwx.prenhall.com/petrucci/medialib/media_portfolio/text_images/FG12_05.JPG

Φ1 = _(s+px-py+pz)Φ2 = _(s-px+py+pz)Φ3 = _(s-px-py-pz)Φ4 = _(s+px+py-pz)

Molécula de metano CH4

http://cwx.prenhall.com/petrucci/medialib/media_portfolio/text_images/FG12_06.JPG

7

Hibridación en amoniaco• Estequiometría: NH3

• Estructura de Lewis:

• Geometría TRPECV: pirámide triangular

• La hibridación se establece una vez determinada ladistribución de pares electrónicos

sp3Orbitaleshíbridos

↑↑↑↑↓N* [He]psorbitales

↑↑↑↑↓N [He]

Hibridación en NH3

http://cwx.prenhall.com/bookbind/pubbooks/hillchem3/medialib/media_portfolio/text_images/CH10/FG10_14.JPG

8

Enlace en BeCl2 :

↑↑

↑↑Be* [He]psorbitales

sp híbridos 2p vacíos

Be*

Hibridación sp: BeCl212()xspφ−=+

12()xspφ+=+

http://cwx.prenhall.com/petrucci/medialib/media_portfolio/text_images/FG12_09C.JPG

9

Enlace en BF3

↑↑↑

↑↑↑B* He]psorbitales

Orbitales sp2 2p vacío

Hibridación sp212136xspφ=+

1112362xysppφ=−+

1113362xysppφ=−−

10

Hibridación sp3d en PCl5

Hibridación sp3d2 en SF6

11

Hibridación sp3d y sp3d2

Hibridación

http://cwx.prenhall.com/petrucci/medialib/media_portfolio/12.html

12

• Mezcla de 2 o más orbitales atómicos noequivalentes

• Número de orbitales híbridos = Número deorbitales atómicos involucrados

• La hibridación requiere energia que esrecuperada durante el enlace

• Los enlaces covalentes se forman por eltraslape de orbitales (híbridos y atómicos).

Hibridación: modelo parael enlace covalente

Instrucciones• Estructura de Lewis• TRPECV para distribuir pares

electrones• Deducir hibridación relacionando

distribución de pares con distribuciónde orbitales híbridos.

13

Tabla de hibridaciones

SF6octaédrica6Sp3d2s, p,p,p,d,d

PCl5bipiramidetrigonal

5Sp3ds,p,p,p,d

CH4tetraédrica4Sp3 s,p,p,p

BF3trigonal3Sp2s, p, p

BeCl2lineal2sps, p

ejemplosForma deorbitaleshíbridos

Número deorbitaleshíbridos

Hibridacióndel átomocentral

Orbitalesatómicospurosátomocentral

Problemas

Determinar hibridación• HgCl2• AlI3

• PF3

• SiBr4

• BCl3

14

Hibridación en C2H4

↑↑↑

↑↑↑

↑↓

↑

Geometría: plana

2s 2p

Híbridos: sp2 2pz

Hibridación en moléculas condobles enlaces

↑↑

↑↑↑

↑↓

↑

2s 2p

Híbridos: sp2 2pz

Geometría plana: hibridación sp3

Enlace π: arriba y debajo del eje C-C

15

Eteno

http://wps.prenhall.com/wps/media/objects/602/616516/Chapter_07.html

Formaldehído

http://chemed.chem.purdue.edu/genchem/topicreview/bp/ch8/hybrid.html

http://cwx.prenhall.com/petrucci/medialib/media_portfolio/text_images/FG12_09C.JPG

16

Triple enlace

↑↑↑↑

↑↑↑↑

2s 2p

Híbridos: sp 2py 2pz

C*

Geometría: lineal

Etino

http://wps.prenhall.com/wps/media/objects/602/616516/Media_Assets/Chapter07/Text_Images/FG07_11.JPG

17

Problema• Describir enlace en benceno

Benceno

http://wps.prenhall.com/wps/media/objects/724/741576/chapter_15.html

http://cwx.prenhall.com/bookbind/pubbooks/hillchem3/medialib/media_portfolio/10.html

18

Problema

• Describir enlace en– HCN– CO3

2-