Ejercicio resuelto de Estructura de Lewis · Química · 2024

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

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

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

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

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

$\textbf{a) BF₄⁻}$

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 $\mathrm{BF_3}$ 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 $\textbf{tetraédrica}$, con ángulos de enlace de 109,5°.

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

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 $\textbf{molecular}$, que solo atiende a la posición de los átomos, es $\textbf{angular}$. 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°).

$\textbf{c) CCl₄}$

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 $\textbf{tetraédrica}$, con ángulos de 109,5°.

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

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 $\textbf{lineal}$, con un ángulo S–C–S de 180°.