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AUTOR: NÉSBERT LÁREZ Química General I Ciclo Profesional Resonancia o Mesomería Contenido: � Introducción � Enlace químico � Enlace Covalente � Estructura de Lewis � Resonancia o Mesomería � Resumen del tema Introducción En la naturaleza y en la vida nos encontramos con frecuencia con transformaciones que sufre la materia. Estos cambios puede verse cuando un elemento intenta combinarse con otro para formar un nuevo compuesto o cuando se un cambio de estado o fase. Podemos tomar el ejemplo de la oxidación del hierro, lo que ocurre es una reacción química en la cual el hierro se combina con el oxígeno presente en el aire para formar una sustancia distinta a las originales, un óxido de hierro. El origen de una nueva sustancia, como el óxido de hierro en nuestro ejemplo, significa que ha ocurrido un reordenamiento de los electrones dentro de los átomos, y se han creado nuevos enlaces químicos. Estos enlaces químicos determinarán las propiedades de la nueva sustancia. En una reacción química o cambio de estado es necesario vencer unas fuerzas que son propias tanto del elemento como de los compuestos. Estas fuerzas las estudiaremos a continuación para entender un poco más sobre la distribución y reordenamiento de los electrones de valencia. ¿Existen otras maneras de representar las reacciones químicas o cambios de estado? Objetivo: Conocer los puntos concernientes a la resonancia o mesomería para comprender mejor el fenómeno de enlace covalente. AUTOR: NÉSBERT LÁREZ Química General I Ciclo Profesional Enlace Químico Los enlaces químicos son fuerzas electrostáticas que mantienen unidos a los átomos o a los iones constituyentes de las sustancias. Las propiedades químicas y físicas de las sustancias dependen del tipo de enlace que contienen y de las fuerzas que mantienen unidas a sus entidades químicas constituyentes. El tipo de enlace depende de las electronegatividades de los elementos que intervienen. Si la unión se da entre un elemento muy electronegativo y otro electropositivo, el enlace es iónico; si las electronegatividades son similares, el enlace será covalente; si las electronegatividades son pequeñas, el enlace es metálico. Enlace Químico Aunque se habla de enlace iónico y enlace covalente como dos extremos, la mayoría de los enlaces tienen al menos cierto carácter iónico y covalente. Los compuestos que tienen enlace predominantemente iónico se conocen como compuestos iónicos y los que tienen enlaces predominantemente covalentes se conocen como compuestos covalentes, y sus propiedades se rigen por el comportamiento de estos enlaces. ¿Existen otros tipos de enlaces químicos a parte de las ya mencionadas? AUTOR: NÉSBERT LÁREZ Química General I Ciclo Profesional Enlace Covalente Es en donde se produce la compartición de un par de electrones entre diferentes átomos. Así, una pareja de electrones compartida da lugar a un enlace simple; se pueden formar enlaces dobles por compartición de dos pares de electrones o enlaces triples por compartición de tres pares de electrones. Si el enlace se da entre átomos de diferentes elementos, la diferencia de electronegatividades provoca la formación de un dipolo. Estos son ejemplos de moléculas que guardan dentro de sí enlaces covalentes: Diamante, SiO2, HCl, H2O, NH3, Cl2, 02, N2 Enlace Covalente Propiedades de los enlaces covalentes • Son gases, líquidos o sólidos de bajo punto de fusión. • La mayoría son insolubles en disolventes polares. • La mayoría son solubles en disolventes apolares. • Los líquidos y sólidos fundidos no conducen la electricidad. • Las disoluciones acuosas son malas conductoras de la electricidad porque no contienen partículas cargadas. ¿Cómo se da un enlace covalente en un compuesto? Explícalo mediante un esquema AUTOR: NÉSBERT LÁREZ Química General I Ciclo Profesional Estructura de Lewis Ya sabemos que un enlace covalente es aquel en donde dos elementos comparten sus electrones. La Estructura de Lewis es una herramienta que nos permite visualizar cuantos electrones totales posee cada átomo y cuantos de esos comparten. Esto se basa en la regla del octeto para así alcanzar la estabilidad de un gas noble. Lewis explica la regla para la formación de enlaces entre los diferentes átomos. Esta regla es denominada la regla de octeto: “cuando se forma un enlace químico, los átomos adquieren, ceden o comparten electrones, de tal manera que la capa más externa o de valencia de cada átomo contenga ocho (8) electrones” . Para la representación de los electrones de los átomos, podemos emplear los puntos (..) o por su parte líneas (-). La estructura de Lewis nos ayuda bastante para saber cómo se encuentran distribuidos dichos electrones y su localización en todo el espacio de la molécula. Estructura de Lewis ¿Porqué es tan importante que un elemento tenga ocho electrones en la capa más externa? AUTOR: NÉSBERT LÁREZ Química General I Ciclo Profesional Resonancia Existe moléculas que no muestran una única estructura de Lewis, esto se conoce como Resonancia o Mesomería. Lo podemos definir como la representación de una molécula mediante una o más formas, de las que se obtiene una forma intermedia que contiene a todas las posibles. Éste es el caso del ion nitrito, NO2 -, cuya estructura la podemos representar de las siguientes formas: Los dos oxígenos son iguales y la molécula real presentaría una estructura intermedia entre las dos representadas. Experimentalmente se comprueba que las longitudes de enlace entre el N y cada uno de los O soniguales, y son intermedias entre las que corresponden a un enlace sencillo y a un enlace doble, por lo que se deduce que la estructura de cada ion NO2 - es intermedia entre ambas, esto es, un híbrido de resonancia. Ambas estructuras se indican separándolas por una flecha de dos puntas. Resonancia o Mesomería ¿Cuál de las dos estructuras de Lewis del NO2 - podemos decir que es la correcta? AUTOR: NÉSBERT LÁREZ Química General I Ciclo Profesional Resumen del tema El término resonancia se refiere al estado electrónico intermedio de una molécula para la que son posibles distintas distribuciones electrónicas. Asimismo, resonancia no significa que la molécula constantemente pase de una estructura a otra; por tanto, la resonancia no es un equilibrio. Las estructuras resonantes solo son aplicables a los compuestos que tienen enlaces covalentes. No debe nunca interpretarse la resonancia como un fenómeno real. Las estructuras de resonancia existen sólo en el papel. No existen como tales. Las estructuras resonantes son útiles porque permiten representar moléculas, iones y radicales para los cuales resulta inadecuada una sola estructura de Lewis. No hay ninguna redistribución electrónica asociada al paso de una estructura a otra. La molécula nunca tiene ninguna de las estructuras de Lewis individuales. La escritura de estructuras resonantes sólo permite el movimiento de electrones. Resumen del Tema Bibliografía • González, Rojas y otros, “Guía de apuntes de Química General I” , Departamento de química, Cátedra de Química General I, Facultad de Ingeniería. • Larousse, “Diccionario esencial de Química” , Primera edición, impreso en México.
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