Enlace químico

Enlace Químico
Tema: El Enlace Químico

En la Naturaleza, la mayor parte de las sustancias presentes están
formadas por la agrupación de átomos, sean estos pertenecientes al
mismo elemento o no.

Tan sólo los llamados GASES NOBLES están formados por átomos
aislados.

Se denomina ENLACE QUÍMICO al conjunto de fuerzas que mantienen
unidos los átomos (para formar moléculas o cristales), o a las
moléculas entre sí.

En el primero de los casos, hablaremos de FUERZAS
INTRAMOLECULARES, en tanto que en el segundo, de FUERZAS
INTERMOLECULARES.

1ºBachillerato Enlace Químico Eric Calvo Lorente 1

Enlace Químico (II)

La naturaleza de los enlaces
es de tipo ELECTROSTÁTICO.
Entran en juego las
atracciones entre núcleos y
nubes electrónicas de los
otros átomos, y las
repulsiones núcleo-núcleo y
nube-nube.
A medida que los núcleos se
aproximan, predominan las
fuerzas atractivas, hasta que,
llegada cierta distancia
(llamada DISTANCIA DE
ENLACE), comienzan a
prevalecer las repulsiones,
con lo que el sistema se vuelve inestable.


Enlace Químico (III)

Independientemente de cuál sea el tipo de enlace que se produzca
entre átomos, esta unión permite a los átomos completar su capa de
valencia; es decir, a adquirir configuración de electrónica del gas noble
más próximo.

Esta tendencia a completar el nivel de valencia se conoce como
REGLA DEL OCTETO, propuesta por G. N. Lewis.


Tipos de Enlace

INTRAMOLECULARES INTERMOLECULARES

• Enlaces por puente de
• Enlace Iónico hidrógeno

• Enlace Covalente • Enlaces dipolo-dipolo

• Enlace Metálico • Enlaces dipolo instantáneo-
dipolo inducido


Enlace Iónico

Aparece cuando se combinan átomos que completan su nivel de
valencia por cesión o por pérdida de electrones.

Uno de los átomos será metálico (electropositivo), y perderá electrones
para completar su nivel de valencia. Se convertirá así en un CATIÓN.

El otro deberá ser un no metal (electropositivo), con tendencia a
ganar electrones y convertirse así en un ANIÓN.

El enlace iónico se producirá, entonces, por la atracción electrostática
entre los iones de distinto signo.


Enlace Iónico(II)

De una manera esquemática, el enlace iónico queda expresado como:

𝐴 + 𝐵 → 𝐴 𝑛+ + 𝐵 𝑚− → 𝐴 𝑚 𝐵𝑛
Los compuestos iónicos no forman moléculas. Por el contrario, se
rodean, ordenadamente, de iones
de signo contrario, en un número
que dependerá del tamaño y la
carga de los estos iones, y
manteniendo la electroneutralidad
del conjunto.

El resultado es una red cristalina
que generará un CRISTAL IÓNICO.

Se denomina ÍNDICE DE
COORDINACIÓN de un ión al nº
de iones de signo contrario que lo
rodean en una red cristalina determinada.


Enlace Covalente
El enlace se presenta cuando los átomos implicados son
electronegativos, es decir, NO METÁLICOS.

En tal caso, los átomos, para alcanzar la configuración electrónica de
gas noble, COMPARTEN ELECTRONES.

Regla del Octeto(I)
Para representar el enlace covalente, G.N. Lewis propuso un modelo
muy simple, consistente en colocar alrededor de cada átomo
(representado por su símbolo) los electrones de la capa de valencia.

Los enlaces se corresponderán con los pares de electrones compartidos
entre dos átomos (pudiendo ser uno, dos o tres pares)


Enlace Covalente
El enlace se presenta cuando los átomos implicados son
electronegativos, es decir, NO METÁLICOS.

En tal caso, los átomos, para alcanzar la configuración electrónica de
gas noble, COMPARTEN ELECTRONES.

Regla del Octeto(I)
Para representar el enlace covalente, G.N. Lewis propuso un modelo
muy simple, consistente en colocar alrededor de cada átomo
(representado por su símbolo) los electrones de la capa de valencia.

Los enlaces se corresponderán con los pares de electrones compartidos
entre dos átomos (pudiendo ser uno, dos o tres pares).


Regla del Octeto (II)

Ejemplos


Regla del Octeto (excepciones)

Cuando los átomos que se enlazan son elementos no metálicos del
tercer período (capa de valencia n=3), como el fósforo o el azufre,
puede suceder que se rodeen de más de ocho electrones. Esto es debido
al hecho de que se hallan disponibles
(energéticamente accesibles) los
orbitales 3d de estos átomos, y por
ello pueden albergar más de 8
electrones en su capa de valencia.

La regla del octeto tampoco se cumple en una gran cantidad de
compuestos, como en aquéllos en los que participan el
boro o el berilio a los que se les llama compuestos
deficientes de electrones, porque tienen menos electrones de valencia
que un octeto.


Enlace Covalente Dativo

En este caso, uno de los átomos es el que aporta el par de electrones a
compartir con el otro átomo.

El átomo que aporta el par de electrones se denomina DADOR, y el
que lo recibe, ACEPTOR


Sustancias Covalentes
Formadas por moléculas Formadas por átomos

Por la unión de un número En este caso, los átomos se unen
relativamente pequeño de unos a otros , formando una
átomos a través de enlaces estructura cristalina.
covalentes para formar una
molécula*. Se forman, pues, CRISTALES
COVALENTES.
Entre estas moléculas podrán
existir fuerzas intermoleculares Ej: Diamante, grafito, sílice,…
que determinarán el estado de
agregación de la sustancia.

Ej:CO2, H2O, O3 ,N2 …..

* La molécula es la partícula
más pequeña de una sustancia
que conserva sus propiedades
químicas.


Propiedades de las Sustancias Covalentes
Formadas por moléculas Formadas por átomos
• Son gases a temperatura Los cristales atómicos covalentes

ambiente. En el caso de se caracterizan por:
formar enlaces
intermoleculares, podrán ser • Ser sólidos a temperatura
líquidos o sólidos. ambiente, con un elevado PE
• Bajos PF y PE, ya que las • Duros y frágiles.
fuerzas que han de romperse • Son, salvo excepciones, malos
son las fuerzas conductores de calor y
intermoleculares, mucho más electricidad.
débiles.
• Son blandos y resistentes a
pequeños golpes
• No conducen la electricidad
• Son solubles en disolventes
que tengan fuerzas
intermoleculares similares


Enlace Metálico (Características)

• Se forma por combinación de átomos electropositivos (metálicos)

• Para explicarlo, se utiliza un modelo muy simplificado, denominado
MODELO DEL MAR DE ELECTRONES, que describiría al metal
como una estructura cristalina en cuyos nudos se situarían iones
positivos, por pérdida de electrones de valencia que serían “cedidos”
al cristal, de modo que se encontrarían libres, con absoluta
movilidad por toda la red cristalina.


Propiedades Sustancias Metálicas

• Todos, salvo el mercurio, son sólidos a temperatura ambiente

• Poseen un punto de fusión muy alto

• Son buenos conductores del calor y de la electricidad

• Son dúctiles y maleables

• Son resistentes a los golpes

• Elevada densidad


Enlaces Intermoleculares (I)

Este tipo de interacciones permite explicar, entre otros:

- El estado de agregación (líquido o sólido) de determinadas
sustancias moleculares, formadas por moléculas, a temperatura
ambiente.

- La razón por la que se produce la disolución de determinados
solutos en disolventes concretos.

Existen bastantes tipos, entre los que podemos destacar:
• Fuerzas dipolo-dipolo
• Fuerzas dipolo instantáneo-dipolo inducido
• Enlaces de hidrógeno
• Enlaces ion-dipolo


Enlaces Intermoleculares (II)

• Fuerzas dipolo-dipolo

• Fuerzas dipolo instantáneo-dipolo inducido
• Enlaces ion-dipolo
• Enlaces de hidrógeno


Enlaces Intermoleculares (II)

Fuerzas dipolo-dipolo

Se establece entre moléculas polares, que se
orientan al aproximarse de modo que queden
Enfrentados polos de distinto signo. Cuanto
mayor sea el carácter polar de la molécula,
mayor será la interacción.

Fuerzas dipolo instantáneo-dipolo inducido

En un momento
determinado, en una
molécula puede que la
densidad de carga en una
zona de la nube electrónica
sea mayor que en otra, creándose así un dipolo instantáneo. Este puede
inducir la formación de un dipolo en las moléculas más próximas. La
interacción es muy débil, pero lo suficientemente perceptible como
para que el yodo sea sólido a temperatura ambiente (aunque fácilmente
sublimable).


Enlaces Intermoleculares (III)

Fuerzas ion-dipolo

En este caso, los iones de un cristal pueden interactuar con las
moléculas polares de otro compuesto. Es lo que ocurre en los procesos
de disolución.
Las moléculas de disolvente se colocan alrededor de cada tipo de ion
orientando sus polos, de modo que cada ion se rodea de un
determinado numero de moléculas de
disolvente orientadas de modo que
quedarían enfrentadas por los polos
opuestos al tipo de ion.

Se denomina ENERGÍA DE
SOLVATACIÓN a la energía desprendida
cuando se rodea cada ion de las
moléculas de disolvente correspondiente.

Si esta energía desprendida es mayor
que la necesaria para romper la red
iónica, el proceso de disolución se llevará
a cabo.


Enlaces Intermoleculares (III)

Enlaces de hidrógeno

Del tipo dipolo-dipolo, se produce entre moléculas con enlaces –OH, -
NH o HF (en las que haya uno de estos tres átomo electronegativos
unidos covalentemente a un hidrógeno).

Es una interacción débil con respecto a los
enlaces intramoleculares, pero mucho más
fuerte que las intermoleculares anteriores.

En este tipo de enlace, el hidrógeno unido
covalentemente a O, N, F (muy
electronegativos), adquiere cierta densidad de
carga positiva. Esto hace que aparezcan
interacciones con los átomos electronegativos
de las moléculas de los alrededores.

En el caso del agua, el resultado son unos PF y PE alrededor de 100ºC
por encima de lo que tendrían si no existiesen estas fuerzas.


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