Notación de Lewis

1. ¿En qué se basa y cuál es el protocolo de la teoría repulsión de los pares de electrones de la capa de Valencia (TRPECV)?

La TRPECV se basa en la premisa de que la geometría que adoptará una molécula es aquella en la que los grupos de electrones tienen la máxima separación posible.

Protocolo: 1-Obtener una estructura óptima de Lewis.

2- se cuenta el número de regiones o zonas de alta densidad electrónica, sin diferenciar entre enlaces y pares solitarios.

Se representan gráficamente las orientaciones especiales de mínima energía

Se colocan los átomos que rodean al átomo central en los extremos de las regiones

5-Se obtiene la forma geométrica de las moléculas o con moléculas a partir de la disposición espacial de los núcleos de los átomos presentes, no de los niveles electrónicos. 

2. Escribe las fórmulas de Lewis para las siguientes especies: ICl3, y OCS (Recuerda que el I como átomo central puede quedar hipervalente). Indicar la geometría del átomo central y de la molécula por el método de TRPECV. 

ICl3:    I: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p5

Cl: 1s2 2s2 2p6 3s2 3P5

E- disp.: 7+3x7=28 e-

E- cap. V: 8+3x8=32 e-

E- comp.: 32-28=4 e- (2 pares)

E- solit.: 28-4=24 e- (12 pares)

 →

OCS:   O: 1s2 2s2 2p4         C: 1s2 2s2 2p2         S: 1s2 2s2 2p6 3s2 3P4

E- disp.: 6+4+6=16 e-

E- cap. V: 8+8+8=24 e-

E- comp.: 24-16=8 e- (4 pares)

E- solit.: 16-8=8 e- (4 pares)

3. Justifica qué tipo de hibridación ha de tener el P en la molécula de PH3. Indicar la geometría del átomo central y de la molécula

PH3 presenta geometría piramidal trigonal al tener el átomo central (P) tres pares enlazantes y un par no enlazante. 

4. Para las moléculas de BCI3 y H2O, indica la polaridad de las mismas basándote en su geometría utilizando el método de TRPECV.

BCl3: Átomo central (B) tiene tres pares enlazantes y ningún par no enlazante luego su geometría será triangular plana.

H2O: átomo central (O) tiene dos pares enlazantes y dos pares libres por lo que su geometría será angular. 

Para la molécula H2C=CCl-C≡CCl, justificar

A) Dibuja la molécula e indica cómo será su geometría

b) Los enlaces que se presentan en estas moléculas, indicando que átomos, y qué orbitales de cada uno de ellos son los que intervienen.

Enlace covalente    

1. Completar las reacciones siguientes, indicando en qué tipo de reacciones orgánicas podríamos incluir cada una de las siguientes ecuaciones químicas 

A) CH3-CH2CI + NaOH → CH2+..HCl

(en medio alcohólico, Et-OH)

B) CH3-CH=CH-CH2-CH3 + Cl2→… CH3-CHCl-CHCl-CH2-CH3..

C) C6H6 + HNO3→ C6H6NO2+.H2O

(en presencia de H2SO4, concentrado)

D) CH3-CH=CH-CH3 + HCl→… …CH3-CHCl-CH2-CH3….

E) CH3-CH-CH2-CH2OH→… …..+...........

(130º, y en presencia de H2SO4)

2. Define isómeros y explicar los distintos tipos de isomería ¿Qué tipo de isomería existe en las siguientes parejas de compuestos? 

Isómeros:Compuestos que tienen la misma fórmula molecular pero distinta estructural. Tipos: de cadena (Son dos ácidos de fórmula molecular: C4H8O2, que difieren en la disposición de los átomos de carbono en el esqueleto carbonado), de posición (La fórmula molecular de estos compuestos es: C5H10O y los dos presentan el mismo grupo funcional, pero en distinta posición), funcional (Estos dos compuestos tienen la misma fórmula molecular: C5H10O,), geométrica (tienen diferentes disposiciones de los átomos alrededor de un doble enlace C=C) y óptica (moléculas que consisten en imágenes especulares no superponibles entre sí.)

A) pentanal y 2-pentanona Isómeros de función

B) 2-pentanona y 3-pentanona Isómeros de posición

3. A) Escribir la fórmula estructural semidesarrollada de todos los compuestos de fórmula molecular C4H10O. Indicar cuáles serán los posibles productos de oxidación de dichos compuestos.

B) Indica y explica los átomos de carbono asimétricos que tiene el 1,3-butanodiol

La fórmula del 2-aminobutano (1-metilpropilamina) es:

Tiene isomería óptica porque el carbono 2 es asimétrico. Está unido a cuatro grupos distintos: hidrógeno (-H), etilo (-CH₂-CH₃), amino (-NH₂) y metilo (-CH₃).

5. A) El etanol y el 1,2-dibromoetano pueden obtenerse a partir del mismo compuesto. Indica de qué compuesto se trata y las reacciones que nos llevan a la obtención de esos compuestos químicos como productos.

Etanol: CH2OH – CH3
H2C = CH2 + H2O → CH2OH – CH3
1,2 – dibromoetano: BrCH2 – CH2Br
H2C = CH2 + Br2 → BrCH2 – CH2Br
El etanol y el 1,2 – dibromoetano se obtienen a partir del eteno o etileno (H2C = CH2).
El proceso se llama reacción de adición de halógeno, que no debe confundirse con el término halogenación, empleado para designar reacciones de sustitución de hidrógenos por halógenos en los alcanos.
b) Formula la reacción que se produce al reaccionar propanoato de etilo con hidróxido de sodio en medio ácido. ¿Por qué se utiliza el medio ácido?
La reacción dada es el proceso inverso a la esterificación:
ácido + alcohol → éster + agua.
El proceso sería:
CH3 – CH2 – COOCH2CH3 + H2O → CH3 – CH2 – COOH + CH3 – CH2OH
Al calentar propanoato de etilo ( CH3 – CH2 – COO – CH2 – CH3 ) con agua ( H2O ) en un medio ácido (H+), se obtiene ácido propanoico ( CH3 – CH2 – COOH ) y etanol ( CH3 – CH2OH).

Dados los compuestos orgánicos: CH3-CH3; CH3OH Y CH2=CH-CH3

A) Explique la solubilidad en agua de cada uno de ellos

CH3-CH3→ Insolubles en agua o en cualquier disolvente polar, pero soluble en apolares.

B) Indique cuáles son hidrocarburos

Son hidrocarburos el primero y el tercero.

CH2=CHOH→ Insoluble en agua pero soluble en disolventes apolares.

CH3OH→ Miscible con agua y disolventes orgánicos.

C) ¿Puede experimentar alguno de ellos reacciones de adición? En tal caso, escriba una

Si→CH2=CH-CH3→ Se puede experimentar una adición. Ej: CH2=CH-CH3+NH3→ CH3-CH(NH3)-CH3

• Enlace iónico entre metal y no metal formando iones de distinto signo.

Propiedades

-Son sólidos cristalinos. -Poseen puntos de fusión y ebullición elevados. -Son duros. -Si son solubles en agua al disolverse se rompen en iones.  En estado sólido no conducen la electricidad. -Fundidos o en disolución acuosa son buenos conductores de la corriente eléctrica.
• Enlace covalente entre átomos de no metales que presentan los dos gran tendencia.

Propiedades

-Las unidades estructurales son las moléculas. -Suelen ser gases o líquidos. -Tienen puntos de fusión y ebullición bajos. -Si son solubles en agua al disolverse permanecen en estado molecular (no hay iones). -Son malos conductores de la corriente eléctrica, incluso disueltos o fundidos (no hay cargas libres) a atraer e–, compartirán electrones. Cuando los átomos son diferentes, el enlace es covalente polar.
• Enlace metálico entre cationes metálicos unidos por e– libres de la capa de Valencia.

Propiedades

-Son sólidos a temperatura ambiente (a excepción del Mercurio) de densidad elevada. -Temperaturas de fusión y ebullición altas. -Buenos conductores del calor y la electricidad. -Ductilidad y maleabilidad. -Brillo metálico carácterístico 
• Enlaces intermoleculares:

- Fuerzas de Van de Waals
- Enlaces de hidrógeno.
+Criterios para saber si un enlace es iónico o covalente entre familias de los elementos representativos:
• Entre elementos alcalinos o alcalinotérreos y elementos no metálicos son iónicos.
• Entre elementos no metálicos son covalentes polares.
• Entre los átomos de un mismo elemento son covalentes

TEORÍA DE LEWIS

Facilita la representación de las fórmulas, permite saber que átomos están enlazados y como es el enlace entre ellos.
No indica la geometría de la molécula.
Se basa en las siguientes hipótesis:
• Se representa el símbolo del elemento y se distribuyen a su alrededor los e– de la capa de Valencia. Hasta los cuatro e– primeros se coloca uno a cada lado del
símbolo, a partir de ahí se reparten uno a cada lado de los anteriores.
• Los átomos para conseguir 8 e– en su última capa (configuración del gas noble más próximo) ganan, pierden o comparten tantos electrones como les falten (regla del
octeto).
• Si alcanzan la configuración del gas noble ganando o perdiendo e– formarán iones y se unirán mediante enlace iónico.
• Si comparten e– se unirán mediante enlace covalente.