PROBLEMAS
9.20.
RESUELTOS
153
El azufre y el cloro se combinan en varias proporciones y forman S2Cl2, SCl2 y SCl4. Dibuje las estructuras de Lewis de estas moléculas y describa sus formas usando la teoría de repulsión de pares electrónicos de la capa de valencia (RPECV).
a)
b)
c)
Figura 9-39 En S2Cl2, figura 9-39a), cada S tiene número RPECV = 4, por lo que cada ángulo de enlace Cl—S—S es aproximadamente 109.5°(quizá algo menor, por la repulsión adicional de los pares no compartidos de cada azufre) y la molécula no puede ser lineal o recta. Hay rotación libre en torno al enlace S—S, por lo que no hay una conformación fija de la molécula. En SCl2, la figura 9-39b) muestra que el átomo de S también tiene número RPECV = 4. El ángulo Cl—S—Cl es un poco menor que 109° y la molécula es angular. En SCl4, figura 9-39c), el número RPECV es 5, pero una de las posiciones tiene un par de electrones no compartido. Ese par no compartido debe ocupar una de las posiciones trigonales en la pirámide trigonal, figura 9-40a), donde hay dos ángulos par compartido-par no compartido de 90°, y no la posición axial b), que tiene tres ángulos par compartido-par no compartido de 90°. La figura de líneas 9-40a) se llama “de sube y baja” o de “caballete”, donde el grupo axial Cl—S—Cl representa una viga horizontal. Nota: El par no compartido dobla ligeramente a ese grupo.
a)
b)
Figura 9-40
9.21.
¿Cuáles son los ángulos O—N—O en los iones nitrato, NO13− y nitrito, NO12−? Sólo se necesita trazar una estructura de Lewis para deducir el número RPECV, que es 3 en los dos casos, para el N central. (En NO31 − hay tres vecinos unidos con enlaces s y no hay pares no compartidos, y en NO21 − hay dos vecinos y un par no compartido, como se ve en la figura 9-41.) El ángulo de enlace es 120°, exactamente igual al que se encuentra en el nitrato, porque la resonancia hace que todos los ángulos sean iguales. En el ion nitrito es diferente, porque la repulsión del par no compartido por los pares de enlace es mayor que la repulsión entre, y hace que se acerquen entre sí. Es de esperarse que el ángulo sea ligeramente menor que 120° y sucede que es 115°.
Figura 9-41