Química · APRENDE A TU RITMO
Estructuras de Lewis y regla del octeto
Representar electrones de valencia en moléculas e iones sencillos. Construir estructuras de Lewis sin convertir la regla del octeto en una ley universal.
Aprender este tema jugando →Lo que vas a aprender
- Representar electrones de valencia en moléculas e iones sencillos.
- Construir estructuras de Lewis sin convertir la regla del octeto en una ley universal.
Las ideas, paso a paso
Desde cero: electrones que participan en los enlaces
Los electrones de valencia son los de la capa externa que usamos en una representación introductoria del enlace. Un símbolo de Lewis coloca puntos alrededor del símbolo químico: cada punto representa un electrón de valencia, no un protón. Para elementos representativos, H tiene 1, C tiene 4, N tiene 5, O tiene 6 y los halógenos como F y Cl tienen 7.
En un enlace covalente sencillo se comparte un par de electrones; ese par cuenta alrededor de cada átomo enlazado. La regla del octeto describe la frecuente estabilidad de ocho electrones alrededor de ciertos átomos, especialmente de la segunda fila. H completa un dueto de dos, no un octeto. La regla es una guía con excepciones, no una obligación para toda sustancia.
En un modelo iónico, la transferencia de electrones forma cationes y aniones. Na puede perder su electrón externo y Cl ganarlo; las cargas Na⁺ y Cl⁻ representan pérdida y ganancia, respectivamente. No confundas transferir electrones con transferir protones.
Aplicación: repartir un presupuesto de electrones
Para construir una estructura de Lewis, suma los electrones de valencia de todos los átomos: añade uno por cada carga negativa y resta uno por cada carga positiva. Elige un esqueleto; H siempre es terminal y el átomo menos electronegativo suele ocupar el centro en moléculas sencillas. Une con enlaces sencillos y descuenta dos electrones por cada línea.
Completa primero duetos de H y octetos de los átomos terminales, colocando pares no enlazantes. Coloca los electrones restantes en el centro. Si C, N u O central aún no completa octeto, puede requerir compartir pares terminales como enlaces dobles o triples. Un doble enlace contiene cuatro electrones y uno triple contiene seis. En moléculas sencillas como CO₂ y N₂, así se satisfacen los octetos sin inventar electrones.
Verifica dos cuentas distintas: todos los electrones dibujados deben coincidir con el presupuesto total, y los compartidos cuentan alrededor de ambos átomos al revisar octetos. Por eso no se suman los ocho de cada átomo como si fueran electrones diferentes.
Reto: iones, resonancia y límites del modelo
La carga formal es una herramienta contable: CF = V−N−B/2, donde V es el número de electrones de valencia del átomo neutro, N sus electrones no enlazantes y B los electrones de sus enlaces. La suma de cargas formales debe igualar la carga total. No equivale necesariamente a la carga eléctrica real localizada en cada átomo.
En NH₄⁺, el presupuesto es 5+4(1)−1 = 8 electrones. Cuatro enlaces N—H consumen los ocho; N no conserva par libre y su carga formal es 5−0−8/2 = +1. Todos los H tienen carga formal cero. Para un anión, por el contrario, se añaden electrones al presupuesto.
La resonancia aparece cuando varias representaciones válidas mantienen la misma conectividad de átomos y difieren en la distribución electrónica. No son moléculas que alternen mecánicamente sus dibujos; la estructura real se describe con un híbrido. Además, hay excepciones al octeto: BF₃ puede tener seis electrones alrededor de B, NO tiene un número impar total y PF₅ se representa con diez alrededor de P. C, N y O de la segunda fila no se representan con un octeto expandido en este tratamiento.
Ejemplos resueltos
Sigue el razonamiento
En H₂, dos átomos aportan un electrón cada uno. El par compartido se representa H—H y cuenta como dos electrones alrededor de cada H.
En NaCl, la representación iónica muestra Na⁺ y Cl⁻, con ocho puntos externos alrededor de Cl⁻. El cloruro tiene un electrón más que el átomo neutro de Cl; su núcleo no ganó un protón.
Sigue el razonamiento
H₂O dispone de 2(1)+6 = 8 electrones de valencia. Dos enlaces O—H emplean cuatro; los cuatro restantes forman dos pares no enlazantes sobre O. Cada H tiene dueto y O tiene ocho electrones alrededor.
CO₂ dispone de 4+2(6) = 16 electrones. En O=C=O, dos enlaces dobles consumen ocho y los dos oxígenos conservan dos pares no enlazantes cada uno: ocho electrones adicionales. El total es 16 y cada átomo completa octeto.
Practica y revisa tu razonamiento
1. En un símbolo de Lewis del átomo neutro de oxígeno, que tiene seis electrones de valencia, ¿qué representan los seis puntos?
- Electrones de valencia
- Seis protones del núcleo
- Seis pares compartidos obligatorios
- Seis neutrones de la capa externa
Ver respuesta y explicación
A. Electrones de valencia
- Lewis representa electrones de valencia.
- Seis electrones se dibujan como seis puntos.
A. Los puntos representan los electrones externos usados en el modelo.
B. Los protones no se dibujan como puntos de Lewis.
C. Cada punto es un electrón, no un par ni un enlace obligatorio.
D. Los neutrones están en el núcleo.
2. H tiene 1 electrón de valencia y O tiene 6. ¿Cuál es el presupuesto total de electrones de valencia para H₂O neutra?
- 16
- 10
- 6
- 8
Ver respuesta y explicación
D. 8
- Los dos H aportan 2 electrones.
- O aporta 6: total 8.
A. Se confundió contar octetos con contar electrones disponibles.
B. No se deben sumar dos electrones por cada H aislado.
C. Se ignoró el aporte de los hidrógenos.
D. 2(1)+6 = 8.
3. Para NH₄⁺, N aporta 5 y cada H aporta 1 electrón de valencia. ¿Cuántos electrones deben colocarse en su estructura de Lewis?
- 10
- 8
- 9
- 7
Ver respuesta y explicación
B. 8
- La suma de electrones de valencia de los átomos neutros es 9.
- Por la carga +1 se resta uno: quedan 8.
A. Se añadió un electrón en lugar de restarlo.
B. 5+4−1 = 8 por la carga positiva.
C. Se ignoró la carga +1.
D. Se restó la carga dos veces.
Fuentes y alcance
Material original de apoyo para admisión. Los cursos se comparten entre universidades; la ficha de cada institución indica qué materias corresponden a su ruta y qué parte del temario está verificada.
- Portal Académico CCH: conceptos involucrados en enlace
- Portal Académico CCH: lectura de enlace químico
- Facultad de Química UNAM: Estructuras de Lewis, Armando Marín B.
Actualizado: .