[Wade L.G.] - Química Orgánica Tomo 1

1-7 Cargas form ales 11
Fbra calcular las cargas formales, cuente cuántos electrones contribuyen a la carga de cada
átomo y compare ese número con el número de electrones de valencia del átomo neutro libre
(dado por el número de grupo en la tabla periódica). Los electrones que contribuyen con la
carga de un átomo son
1. todos sus electrones no compartidos (no enlazados); más
2. la mitad de los electrones (de enlace) que comparte con otros átomos, o un electrón de
cada par de enlace.
La carga formal de un átomo dado puede calcularse mediante la fórmula
caig a form al (C F ) = [núm ero de grupo] — [electrones no enlazado] - ¿[electrones com partidos]
PROBLEMA RESUELTO 1-1
Calcule la carga formal (CF) sobre cada átomo en las siguientes estructuras.
(a) Metano (CH4)
SOLUCIÓN
H
H : C : H
H
Cada uno de los átomos de hidrógeno en el metano tiene un par de electrones de enlace (dos electrones
compartidos). La mitad de dos electrones compartidos es un electrón, y un electrón de valencia es lo
que el hidrógeno necesita para ser neutro. Los átomos de hidrógeno con un enlace son formalmente
neutros: CF=1—0 —1=0.
El átomo de carbono tiene cuatro pares de electrones de enlace (ocho electrones). La mitad
de ocho electrones compartidos es cuatro, y cuatro electrones son lo que el carbono (grupo IVA)
necesita para ser neutro. El carbono es formalmente neutro siempre que tenga cuatro enlaces:
CF = 4 - 0 - |<8) = 0.
(b) Ion hidronio, H30 +
electrones no entrelazados]
tres enlaces, seis electrones de enlace
SOLUCIÓN
Al dibujar la estructura de Lewis para este ion, utilizamos ocho electrones: seis del oxígeno más tres
de los átomos de hidrógeno, menos uno, ya que el ion tiene una carga positiva. Cada átomo de
hidrógeno tiene un enlace y es formalmente neutro. El oxígeno está rodeado por un octeto, con seis
electrones de enlace y dos electrones no enlazados. La mitad de los electrones de enlace más todos
los electrones no enlazados contribuyen a su carga: 2 + 2 = 5; pero el oxígeno (grupo VIA) necesita
seis electrones de valencia para ser neutro. Por consiguiente, el átomo de oxígeno tiene una
carga formal de+l:CF= 6 —2 —5(6) = +1.
(c) H3N — BH3
[El boro tiene cuatro enlaces, ocho electrones de enlace
+h ^h 7
WN'-B'H
, / h « ____________________
[ El nitrógeno tiene cuatro enlaces, ocho electrones de enlace