Diagramas de Lewis: electrones de valencia y regla del octeto con ejemplos
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Un modelo representa de forma sencilla algo complejo. Los diagramas de Lewis son un modelo muy útil: con solo el símbolo de un elemento y unos puntos muestran cuántos electrones puede usar un átomo para enlazarse, y así permiten predecir cómo se unirá con otros.
En tu libro: este tema está en las páginas 204 a 207 de Saberes y pensamiento científico. Tercer grado (SEP).
Electrones de valencia
Un átomo neutro tiene tantos electrones como protones (su número atómico). En el modelo de Bohr, los electrones se acomodan en capas o niveles de energía alrededor del núcleo. Los de la última capa son los electrones de valencia, y son los únicos que participan en los enlaces químicos.
Cómo se dibuja un diagrama de Lewis
En 1916, Gilbert N. Lewis propuso escribir el símbolo del elemento y colocar a su alrededor un punto por cada electrón de valencia: primero uno en cada lado y, si hay más de cuatro, se forman pares.
Ejemplo del libro (página 205): el aluminio tiene 13 electrones, pero solo 3 están en su capa externa. Su diagrama es el símbolo Al con tres puntos alrededor.
El grupo te dice los electrones de valencia
Para los elementos de los grupos 1, 2 y 13 a 18 basta con ver su grupo en la tabla periódica:
| Grupo | 1 | 2 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Electrones de valencia | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 (helio: 2) |
Así se ven los diagramas de los elementos del segundo periodo (abajo, el número de grupo):
Los metales de transición (grupos 3 a 12) no tienen un diagrama de Lewis sencillo, porque su comportamiento electrónico es más complejo.
La regla del octeto
Los gases nobles (grupo 18) tienen su capa de valencia completa con 8 electrones (el helio con 2) y por eso casi no reaccionan. Los demás átomos tienden a ganar, perder o compartir electrones hasta completar ocho, para volverse estables. Es la regla del octeto.
- Un elemento del grupo 1 tiende a perder su único electrón.
- Un elemento del grupo 17 tiende a ganar uno para completar ocho.
- Dos no metales pueden compartir electrones para que ambos completen su octeto.
La molécula de agua (página 207)
El oxígeno (grupo 16) tiene 6 electrones de valencia: le faltan 2. Cada hidrógeno tiene 1. Si el oxígeno comparte un par de electrones con cada hidrógeno, queda rodeado de 8 electrones (octeto completo) y cada hidrógeno de 2 (como el helio, su gas noble más cercano):
Los dos pares entre los átomos son compartidos (enlaces covalentes) y los otros dos pares del oxígeno son pares libres.
¿Para qué sirven?
Con un diagrama de Lewis sabes:
- Cuántos electrones de valencia tiene un átomo.
- Cuántos le faltan o sobran para completar el octeto.
- Cuántos enlaces puede formar y con quién.
Comprueba lo aprendido
1. ¿Cuántos puntos lleva el diagrama de Lewis del nitrógeno (grupo 15)?
Cinco, uno por cada electrón de valencia: un par y tres electrones sueltos.
2. ¿Cuántos electrones le faltan al cloro (grupo 17) para completar su octeto?
Uno: tiene 7 electrones de valencia.
3. ¿Por qué los gases nobles casi no reaccionan?
Porque ya tienen su capa de valencia completa (8 electrones, el helio 2) y son muy estables.
Practica con los ejercicios resueltos de esta unidad:
Ejercicios del átomo, la tabla periódica y el enlace
Temas relacionados: enlace iónico y covalente y modelos atómicos en el curso de Saberes y pensamiento científico 3.
Referencias
- Secretaría de Educación Pública (2024). Colección Nanahuatzin. Saberes y pensamiento científico. Tercer grado. SEP, pp. 204-207.
- Lewis, G. N. (1916). «The atom and the molecule». Journal of the American Chemical Society, 38(4), 762-785.
- Chang, R. y Overby, J. (2017). Química. McGraw Hill.
