Ejercicio resuelto de Estructura de Lewis · Química · 2024

Represente las estructuras de Lewis de las siguientes especies e indique su geometría:

a) ${\left[\begin{array}{c}\text{F}\\ \mathrm{\mid }\\ \text{F}-\text{B}-\text{F}\\ \mathrm{\mid }\\ \text{F}\end{array}\right]}^{-1}$

b) $\text{H}-\text{S}-\text{H}$

c) $\begin{array}{c}\text{Cl}\\ \mathrm{\mid }\\ \text{Cl}-\text{C}-\text{Cl}\\ \mathrm{\mid }\\ \text{Cl}\end{array}$

d) $\text{S}-\text{C}-\text{S}$

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{BF₄⁻}}$

Se empieza contando los electrones de valencia disponibles: el boro aporta 3, cada flúor 7 y la carga negativa uno más.

$3+4\cdot 7+1=32\text{ electrones}=16\text{ pares}$

Cuatro de esos pares son los enlaces simples B–F y los doce restantes quedan como pares no enlazantes, tres en cada flúor. Así el boro alcanza el octeto, cosa que en el $\mathrm{B}{\mathrm{F}}_3$ neutro no ocurre: la carga negativa es justo el electrón que le faltaba.



Alrededor del boro hay cuatro pares y ninguno libre, de modo que la geometría es $\mathbf{\text{tetra}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{drica}}$, con ángulos de enlace de 109,5°.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{H-S-H}}$

El azufre aporta 6 electrones de valencia y cada hidrógeno 1:

$6+2\cdot 1=8\text{ electrones}=4\text{ pares}$

Dos pares son los enlaces S–H y al azufre le sobran otros dos como pares no enlazantes.



Hay cuatro pares alrededor del azufre, así que se disponen en tetraedro; pero la geometría $\mathbf{\text{molecular}}$, que solo atiende a la posición de los átomos, es $\mathbf{\text{angular}}$. Los dos pares libres ocupan más espacio que los enlazantes y comprimen el ángulo por debajo de 109,5° (en la molécula real está en torno a 92°).

$\mathbf{\text{c)}}\mathbf{\text{CCl₄}}$

El carbono aporta 4 electrones de valencia y cada cloro 7:

$4+4\cdot 7=32\text{ electrones}=16\text{ pares}$

Cuatro pares son los enlaces C–Cl y cada cloro conserva tres pares no enlazantes.



Con cuatro pares enlazantes y ninguno libre, la geometría electrónica y la molecular coinciden: es $\mathbf{\text{tetra}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{drica}}$, con ángulos de 109,5°.

$\mathbf{\text{d)}}\mathbf{\text{S-C-S}}$

El carbono aporta 4 electrones y cada azufre 6:

$4+2\cdot 6=16\text{ electrones}=8\text{ pares}$

Con enlaces simples el carbono se quedaría con solo cuatro electrones, así que hay que formar dos enlaces dobles, uno con cada azufre; cada azufre conserva entonces dos pares no enlazantes.



Alrededor del carbono hay dos zonas de enlace y ningún par libre —un doble enlace cuenta como una sola zona—, de modo que la geometría es $\mathbf{\text{lineal}}$, con un ángulo S–C–S de 180°.