jueves, 28 de abril de 2011

Tipos de enlace quimico

Enlaces entre átomos

Prácticamente todas las sustancias que encontramos en la naturaleza están formadas por átomos unidos. Las intensas fuerzas que mantienen unidos los átomos en las distintas sustancias se denominan enlaces químicos.

¿Por qué se unen los átomos?
Los átomos se unen porque, al estar unidos, adquieren una situación más estable que cuando estaban separados.
Esta situación de mayor estabilidad suele darse cuando el número de electrones que poseen los átomos en su último nivel es igual a ocho, estructura que coincide con la de los gases nobles.

Los gases nobles tienen muy poca tendencia a formar compuestos y suelen encontrarse en la naturaleza como átomos aislados. Sus átomos, a excepción del helio, tienen 8 electrones en su último nivel. Esta configuración electrónica es extremadamente estable y a ella deben su poca reactividad.

Podemos explicar la unión de los átomos para formar enlaces porque con ella consiguen que su último nivel tenga 8 electrones, la misma configuración electrónica que los átomos de los gases nobles. Este principio recibe el nombre de regla del octeto y aunque no es general para todos los átomos, es útil en muchos casos.
 

Distintos tipos de enlaces
Las propiedades de las sustancias dependen en gran medida de la naturaleza de los enlaces que unen sus átomos.
Existen tres tipos principales de enlaces químicos: enlace iónico, enlace covalente y enlace metálico.

video
A continuacion conoceremos mas acerca de estos tipos de enlaces:

Enlace iónico

Este enlace se produce cuando átomos de elementos metálicos (especialmente los situados más a la izquierda en la tabla periódica -períodos 1, 2 y 3) se encuentran con átomos no metálicos (los elementos situados a la derecha en la tabla periódica -especialmente los períodos 16 y 17).
En este caso los átomos del metal ceden electrones a los átomos del no metal, transformándose en iones positivos y negativos, respectivamente. Al formarse iones de carga opuesta éstos se atraen por fuerzas eléctricas intensas, quedando fuertemente unidos y dando lugar a un compuesto iónico. Estas fuerzas eléctricas las llamamos enlaces iónicos.
 


  Propiedades
  • Temperaturas de fusión y ebullición muy elevadas. Sólidos a temperatura ambiente. La red cristalina es muy estable por lo que resulta muy difícil romperla.
  • Son duros (resistentes al rayado).
  • No conducen la electricidad en estado sólido, los iones en la red cristalina están en posiciones fijas, no quedan partículas libres que puedan conducir la corriente eléctrica.
  • Son solubles en agua por lo general, los iones quedan libres al disolverse y puede conducir la electricidad en dicha situación.
    video

     

Enlace covalente

Los enlaces covalentes son las fuerzas que mantienen unidos entre sí los átomos no metálicos (los elementos situados a la derecha en la tabla periódica -C, O, F, Cl, ...).
Estos átomos tienen muchos electrones en su nivel más externo (electrones de valencia) y tienen tendencia a ganar electrones más que a cederlos, para adquirir la estabilidad de la estructura electrónica de gas noble. Por tanto, los átomos no metálicos no pueden cederse electrones entre sí para formar iones de signo opuesto.
En este caso el enlace se forma al compartir un par de electrones entre los dos átomos, uno procedente de cada átomo. El par de electrones compartido es común a los dos átomos y los mantiene unidos, de manera que ambos adquieren la estructura electrónica de gas noble. Se forman así habitualmente moléculas: pequeños grupos de átomos unidos entre sí por enlaces covalentes.
video

Ejemplo: El gas cloro está formado por moléculas, Cl2, en las que dos átomos de cloro se hallan unidos por un enlace covalente.
 

 
 

Existen 2 tipos de enlaces covalentes: Enlace covalente polar y apolar
 
Enlace covalente polar: En la mayoría de los enlaces covalentes, los átomos tienen diferentes electronegatividades, y como resultado, un átomo tiene mayor fuerza de atracción por el par de electrones compartido que el otro átomo. En general, cuando se unen dos átomos no metálicos diferentes, los electrones se comparten en forma desigual. Un enlace covalente en el que los electrones se comparten desigualmente se denomina enlace covalente polar.
 
El término polar significa que hay separación de cargas. Un lado del enlace covalente es más negativo que el otro. Para ilustrar una molécula que tiene un enlace covalente polar, consideremos la molécula de ácido clorhídrico.

Enlace Covalente en el Cloruro de Hidrógeno, HCl

Cuando un átomo de H se una a un átomo de Cl, se produce un enlace covalente polar simple:
 

Características del enlace covalente polar

  • Enlace sencillo: se comparten 2 electrones de la capa de valencia. Ej: F-F
  • Enlace doble: se comparten cuatro electrones, en dos pares, de la capa de valencia. Ej: O=O
  • Enlace triple: se comparten 6 electrones en 3 pares de electrones de la capa de valencia. Ej: NΞN
  • Enlace cuádruple: es la unión de 8 electrones en 4 pares de la capa de valencia. Ej: CC
  • Enlace quíntuple: es la unión de 10 electrones en 5 pares de la capa de valencia
En general cuando un átomo comparte los dos electrones para uno solo se llama enlace covalente dativo y se suele representar con una flecha (→)
 
 

Enlace Covalente No Polar: Es aquel que se lleva acabo cuando se unen dos átomos iguales; y por lo mismo con la misma electronegatividad. Si los átomos enlazados son no metales e idénticos (como en N2 o en O2), los electrones son compartidos por igual por los dos átomos, y el enlace se llama covalente apolar(No Polar).

El O2 es un enlace apolar, puesto que los 2 átomos de Oxígeno tienen la misma electronegatividad y por tanto su diferencia es cero. 

La formación de un enlace entre los átomos de hidrógeno implica que la molécula H2 es más estable por determinada cantidad de energía, que dos átomos separados (energía de enlace).

Enlace metálico

video


Al comparar en la tabla periodica los metales con los no metales, se observa que la mayor parte de los elementos quimicos, aproximadamente las tres cuartas partes, son metales. una caracteristica de ellos es el de poseer una energia de ionizacion relativamente baja, por lo que tienen la tendencia a perder con facilidad sus electrones de valencia.
 
Este hecho ayuda a explicar como es la forma de union de los atomos en los metales. cada atomo deja "libres" uno o varios electrones de valencia transformandose en un ion positivo. Los iones se ordenan en el espacio formando una red cristalina y los electrones libres se comportan como una nube electronica que actua como nexo de union entre todos los iones positivos.
En este caso la union se produce por la fuerza de atraccion entre la nube electronica (electrones de valencia no localizados) y los iones positivos que forman la estructura del cristal metalico. El compuesto es electricamente neutro, ya que contiene el mismo numero de electrones en la nube de electronica y de iones positivos en el cristal.
video

 

No hay comentarios:

Publicar un comentario en la entrada