Estructuras de puntos de Lewis: Iones poliatómicos

Definición de estructuras de puntos de Lewis

En ciencia, a menudo usamos diagramas y notación abreviada para comprender mejor un concepto en particular. Un ejemplo de esto es una estructura de puntos de Lewis. Una estructura de puntos de Lewis es un diagrama simple que muestra el enlace entre los átomos y la disposición de los electrones de valencia alrededor de los átomos dentro de una molécula.

Los átomos tienen electrones que se pueden dividir en dos categorías: núcleo y valencia. Los electrones del núcleo no están involucrados con la unión, por lo que podemos ignorarlos por completo cuando dibujamos o miramos las estructuras de puntos de Lewis. Nuestra principal preocupación son los electrones de valencia, que se utilizan en los enlaces químicos.

Echemos un vistazo a un ejemplo de estructura de puntos de Lewis:

Ejemplo de estructura de puntos de Lewis

La estructura incorpora tres cosas diferentes: un símbolo de elemento, puntos y líneas. El núcleo del átomo está representado por el símbolo del elemento del átomo, y los electrones de valencia están representados por puntos simples que rodean al átomo. Se utilizan líneas para mostrar los enlaces. Dos electrones pueden formar un enlace sencillo, por lo que lo representamos con una sola línea. Un doble enlace, que está formado por cuatro electrones, está representado por dos líneas. Un triple enlace está representado por tres líneas.

Dibujar estructuras de puntos de Lewis

Dibujar estructuras de puntos de Lewis puede ser un desafío, ¡pero de una manera divertida! Lo principal a tener en cuenta al dibujar estructuras de puntos de Lewis es la importancia de la regla del octeto. La regla del octeto es una regla química que establece que todos los átomos quieren tener una configuración de electrones de gas noble estable que consta de ocho electrones de valencia.

Los átomos compartirán, perderán o ganarán electrones para lograr la regla del octeto. Sin embargo, una de las principales excepciones a esta regla es el hidrógeno, que se alegra de tener solo dos electrones de valencia. Una forma fácil de recordar la regla del octeto es recordar que el prefijo ‘oct-‘ se refiere al número ocho.

Dibujemos una estructura de puntos de Lewis para una molécula para verla en acción. Usaré agua (H 2 O) como ejemplo:

Paso 1: Sume el número de electrones de valencia de cada átomo en el compuesto. Puede encontrar el número de electrones de valencia mirando el número de la columna en la que vive el átomo. El hidrógeno está en la columna 1A (o columna 1), por lo que el hidrógeno tiene un electrón de valencia. Dado que tenemos dos átomos de hidrógeno en el agua, necesitamos multiplicar el número de electrones de valencia por dos. El oxígeno vive en la columna 6A (o columna 16), por lo que tiene seis electrones de valencia. Agregamos los seis electrones del oxígeno a los dos electrones de valencia traídos por el hidrógeno para un total de ocho electrones.

Paso 2: haz una estructura de esqueleto para tu molécula conectando átomos con enlaces simples. Al hacer esto, tenga en cuenta un par de cosas: el átomo central suele ser el átomo que menos tiene. Los hidrógenos nunca pueden unirse a más de un átomo, por lo que siempre estarán en el exterior de la estructura. En el caso del agua, solo tengo un oxígeno, por lo que va en el medio de los dos hidrógenos. Conecto los hidrógenos al oxígeno con enlaces simples.

Paso 3: determina cuántos electrones quedan después de hacer la estructura del esqueleto. Usé cuatro electrones para hacer la estructura de mi esqueleto, por lo que quedan cuatro electrones.

Paso 4: Coloque los electrones restantes para satisfacer la regla del octeto para los átomos. Recuerde que el hidrógeno solo necesita dos electrones para satisfacerse. Dado que mis hidrógenos están satisfechos, mi única opción es colocar los cuatro electrones restantes en oxígeno. Esto funciona perfectamente porque el oxígeno ahora tiene ocho electrones de valencia: cuatro involucrados en enlaces y cuatro no enlazados.

Paso 5: Si no hay suficientes electrones para satisfacer la regla del octeto para todos los átomos, intente duplicar o triplicar los enlaces. Tengo suficientes electrones para el oxígeno y los hidrógenos, así que puedo omitir este paso.

Paso 6: asegúrese de que todos los átomos estén satisfechos. Si lo desea, dibuje un círculo alrededor de cada átomo que haya logrado la regla del octeto.

Iones poliatómicos

Ahora, para obtener información nueva. Los iones poliatómicos pueden tener un nombre amenazante, pero básicamente son solo una molécula con una carga. Por definición, un ion poliatómico es un ion que contiene múltiples átomos. Si analizamos el término ‘ion poliatómico’, encontramos que el término ‘poli’ significa ‘muchos’, ‘atómico’ significa ‘átomo’ e ‘ion’ significa ‘partícula cargada’. Los iones poliatómicos se forman cuando una molécula necesita ganar o perder electrones, de modo que todos los átomos dentro de la molécula pueden alcanzar la regla del octeto. En la naturaleza, los iones poliatómicos son increíblemente comunes.

Un ejemplo de un ion poliatómico simple es el hidróxido (OH-) . La estructura de puntos de Lewis sigue los mismos principios que discutimos antes, pero con un par de adiciones. Toda la estructura está entre corchetes y la carga del ion se incluye en la esquina superior derecha en el exterior de los corchetes.

Estructuras de puntos de Lewis para iones poliatómicos

Dibujar estructuras de puntos de Lewis para iones poliatómicos es esencialmente lo mismo que estructuras de puntos de Lewis para moléculas. Las únicas diferencias son que 1) debe sumar o restar electrones del total de electrones de valencia en función de la carga del ión, y 2) debe poner entre paréntesis el producto terminado y colocar la carga fuera de los paréntesis.

Dibujemos la estructura de puntos de Lewis para el hidróxido (OH-):

Paso 1: Sume el número de electrones de valencia de cada átomo en el compuesto. Además, agregue un electrón adicional porque el hidróxido tiene una carga negativa. Tenemos seis electrones del oxígeno: uno del hidrógeno y otro extra porque este compuesto ha ganado un electrón. Tengo un total de ocho electrones.

Paso 2: haz una estructura de esqueleto para tu molécula conectando átomos con enlaces simples. Solo tengo dos átomos aquí, ¡así que solo tengo una opción de enlace! Conecto el oxígeno al hidrógeno con un enlace sencillo.

Paso 3: determina cuántos electrones quedan después de hacer la estructura del esqueleto. Usé dos electrones para hacer la estructura de mi esqueleto, por lo que quedan seis electrones.

Paso 4: Coloque los electrones restantes para satisfacer la regla del octeto para los átomos. El hidrógeno está satisfecho, así que coloco los electrones restantes alrededor del oxígeno.

Paso 5: Si no hay suficientes electrones para satisfacer la regla del octeto para todos los átomos, intente duplicar o triplicar los enlaces. Hay suficientes electrones, por lo que puedo omitir este paso.

Paso 6: asegúrese de que todos los átomos estén satisfechos.

Paso 7: Este es un paso especial solo para iones poliatómicos: coloque los soportes y cargue. Coloco corchetes alrededor de mi estructura terminada, luego escribo la carga fuera de los corchetes en la esquina superior derecha.

Resumen de la lección

Una estructura de puntos de Lewis es un diagrama simple que muestra el enlace entre los átomos y la disposición de los electrones de valencia alrededor de los átomos dentro de una molécula.

Un ion poliatómico es un ion que contiene múltiples átomos. Básicamente es una molécula que ha perdido o ganado electrones y ahora tiene carga. Los iones poliatómicos son increíblemente comunes; se forman cuando una molécula debe ganar o perder electrones para satisfacer la regla del octeto para todos sus átomos constituyentes.

Dibujar estructuras de puntos de Lewis para iones poliatómicos sigue casi el mismo procedimiento que dibujar estructuras de puntos de Lewis para moléculas.

Los resultados del aprendizaje

Debería tener la capacidad de hacer lo siguiente después de ver esta lección en video:

• Definir la estructura de puntos de Lewis y el ion poliatómico
• Enumere los pasos para dibujar las estructuras de puntos de Lewis de moléculas e iones poliatómicos.