La estructura de Lewis o diagrama de puntos es una representación donde de manera gráfica se indican cuáles son los enlaces que hay en una molécula entre sus átomos y los pares de electrones solitarios que la componen para conocer la geometría molecular de los compuestos químicos. Para construirlo, hay que conocer la fórmula química y el número de electrones de valencia.
Qué es la estructura de Lewis
A la estructura de Lewis también se la conoce como el diagrama de punto, y la representación o modelo de Lewis. Se trata de una representación donde de manera gráfica se indican cuáles son los enlaces que hay en una molécula entre sus átomos y los pares de electrones solitarios que la componen también. Saber este dato nos permite conocer la geometría molecular, los enlaces que forman los electrones de valencia y que pueden ser simples, dobles o triples y aquellos que se forman entre las moléculas y la distancia entre estos enlaces.
Estos enlaces covalentes que se forman en el ion o molécula se representan mediante guiones largos o puntos. Lo mismo se hace con los electrones. Muchas veces, se usan guiones para reflejar los enlaces covalentes y se reservan los puntos para representar los electrones no compartidos.
Ahora bien, llevamos un buen rato hablando de enlaces covalentes. ¿Sabes lo que son? Por si aún no lo sabes, te diremos que los enlaces covalentes se le denomina a la compartición de dos electrones entre dos átomos. Esto nos facilita conocer la naturaleza química de los átomos.
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La estructura de Lewis puede aplicarse a todos los compuestos químicos y así conocer cómo es su molécula o sus iones.
Hay que decir, no obstante, que el diagrama de Lewis no es infalible ya que la información que aporta sobre la geometría molecular del átomo y su entorno no siempre es correcta. Es decir, no nos garantiza seguridad al cien por cien para saber si la geometría es plana, cuadrada, trigonal, bipiramidal o de otra forma. Tampoco explica la hibridación química de los átomos. Como vemos, dos fallos o datos donde la estructura de Lewis presenta carencias.
Para qué sirve la estructura de Lewis
La estructura de Lewis sirve para conocer datos acerca de la reactividad de los compuestos, la estabilidad de la molécula y sus reacciones químicas en su relación con otros elementos.
¿Cómo se compone una molécula? ¿Qué elementos la componen? ¿Cómo será su relación cuando interactúe con otros elementos? A estas cuestiones podemos responder mirando la gráfica de Lewis, y para esto sirve cuando trabajamos la química.
Cómo se construye la estructura de Lewis
A la hora de construir la estructura de Lewis tenemos que averiguar un dato: la fórmula química del compuesto que vamos a analizar. Sin saber qué elementos componen una sustancia es imposible dibujar el diagrama. Cuando conocemos la fórmula química tan solo tenemos que acudir a la tabla periódica de los elementos y allí ir localizando los grupos a los que pertenecen.
Una vez que sabemos el número de electrones de valencia de cada elemento que hay en él para formar enlaces, lo cual sabremos cuando hayamos localizado el grupo del elemento, es momento de aplicar la fórmula con la que trazaremos la estructura de Lewis. Esta fórmula es: C= N-D, es decir, electrones compartidos (o aquellos que están presentes en los enlaces covalentes) es igual a electrones necesarios (N), esto son los electrones que necesariamente tiene que tener cada átomo en su capa de valencia para que sean isoelectrónicos al gas noble siguiente en el periodo. Mientras que D hace referencia a los electrones disponibles. Estos últimos dependerán del grupo o electrones de valencia.
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Conseguiremos dibujar una estructura de Lewis cuando tengamos los átomos con sus puntos, y el número de enlaces que se forman. En ocasiones, estos datos no son suficientes y aplicar que afinar más en la operación.
Como suele suceder, toda regla tiene su excepción. Y en ocasiones se da que las reglas no se cumplen a rajatabla, lo cual supone una limitación en la aplicación del octeto de Lewis. No obstante, son casos particulares y no significa que la estructura en sí no sea correcta. Algunos de los ejemplos más comunes se observan en compuestos donde hay elementos del grupo IIIA (B, Al, Ga, In, Tl).
Qué es un símbolo de Lewis y cómo se representa
Son símbolos químicos que se usan para representar el núcleo y los electrones internos. Además, alrededor de estos símbolos se colocan puntos para reflejar los electrones de valencia. Ejemplos de símbolos de Lewis:
Si tienen un electrón de valencia: Li. Na.
Si tienen dos electrones de valencia: .Be. .Mg.
Si tienen tres electrones de valencia: .·B. .·Al.
Es decir, llevan tantos puntos como electrones lo conforman en su composición.
El símbolo se coloca encima del elemento y a su alrededor arriba, abajo, a izquierda y a derecha según corresponda y según su número. Única y exclusivamente pueden utilizarse puntos para representar estos electrones y nunca otros símbolos diferentes.
Ejemplos de la estructura de Lewis
- CO2 (Dióxido de Carbono)
- O2 (Oxigeno Molecular)
- H2O (Agua)
- H2SO4 (Ácido Sulfúrico)
- CO (Monóxido de Carbono)
Te dejamos con este video explicativo sobre la estructura de Lewis:
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Bibliografía de la estructura de Lewis
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. Química. (8va ed.). CENGAGE Learning, p 251.
- Lewis Structures. Tomado de: chemed.chem.purdue.edu
- Steven A. Hardinger, Department of Chemistry & Biochemistry, UCLA. (2017). Lewis structure. Tomado de: chem.ucla.edu
- Wayne Breslyn. (2012). Drawing Lewis Structures. Tomado de: terpconnect.umd.edu
- Webmaster. (2012). Lewis (“electron dot”) Structures. Department of Chemistry, University of Maine, Orono. Tomado de: chemistry.umeche.maine.edu
- Lancaster, Sean. (25 de abril). How to Determine How Many Dots Are on an Element’s Lewis Dot Structure. Sciencing. Recuperado de: sciencing.com
