Las uniones o enlaces químicos
son las fuerzas mediante las cuales los átomos o moléculas pueden interaccionar
entre si, dando lugar a la formación de estructuras moleculares más estables.
En dichos enlaces participan los
electrones del último nivel de los átomos participantes, de forma tal que en
general, éstos adquieran la configuración electrónica de los gases nobles.
Podemos clasificarlas
en principio en:
Intramoleculares:
Iónica (o electrovalente)
Covalente (polar, no polar).
Metálica,
Intermoleculares:
Puente de hidrógeno,
Van der Waals (fuerzas dipolo – dipolo y fuerzas de
London)
Estructuras de Lewis
Es una forma sencilla de representar los electrones de
valencia de los átomos. Consiste en el símbolo químico del elemento mas un
punto por cada electrón de valencia (electrones que se encuentra en el último
nivel de energía):
Los gases nobles
presentan gran estabilidad química, y existen como moléculas mono-atómicas.
Teoría del octeto:
Teoría del octeto: Los átomos tienden a ganar,
perder o compartir electrones hasta estar rodeados por ocho electrones de
valencia para tener la misma configuración electrónica del gas noble más
cercano a ellos en la tabla periódica. En el caso del H, Li y Be adoptan la
configuración electrónica del He con un duplex (dos electrones).
ENLACE IÓNICO
(electrovalente)
El enlace iónico
se lleva a cabo entre átomos de los cuales uno (o algunos) de ellos es de baja
energía de ionización, carácter metálico acentuado y baja electronegatividad, y
los restantes son átomos no metálicos, de elevada energía de ionización .
Los primeros pierden
uno o más electrones del último nivel, convirtiéndose en iones positivos
(cationes).
Los segundos ganan
dichos electrones, convirtiéndose en iones negativos (aniones).
Propiedades
de los compuestos iónicos:
·
Sólidos
a temperatura ambiente.
·
Solubles
en agua.
·
Conducen
corriente eléctrica en estado líquido o en solución acuosa pero no conducen
como sólido.
·
Altos
puntos de fusión (> 300 ºC)
·
Altos
puntos de ebullición (> 1000 ºC)
Para ser considerado iónico, la
diferencia de electronegatividad entre los átomos debe ser superior a 1,7.
ENLACE COVALENTE
El enlace covalente se lleva a
cabo entre átomos no metálicos.
A diferencia de lo que ocurre en
el caso de las uniones iónicas, el mecanismo involucrado no es la transferencia
sino la compartición de pares de los mismos.
Pueden llegar a compartirse uno,
dos o tres pares electrónicos, en cuyo caso hablamos de uniones simples, dobles
o triples.
Si la diferencia de
electronegatividad de los átomos que forman la molécula está entre 0 a 0,4 la
unión se considera no polar (homopolar); se está comprendida
entre 0,5 a 1,7 se la denomina polar (heteropolar).
Enlace
covalente vs Enlace iónico:
Estructuras de Lewis
Regla
del octeto:
Los átomos se unen compartiendo electrones hasta conseguir
completar la última capa con 8 e- (4 pares de e-) es decir conseguir la
configuración de gas noble: s2p6. El H, Li
y Be adoptan la configuración electrónica del helio o doblete.
Tipos de pares de electrones:
Pares de e- compartidos entre dos átomos se representan
con una línea entre los átomos unidos y pueden ser:
·
enlaces
sencillos (un par compartido)
·
enlaces
dobles (dos pares compartidos)
·
enlaces
triples (tres pares compartidos)
Pares de e- no compartidos (ó par solitario)
Para representar la estructura de Lewis en
compuestos:
1° paso: Sume los electrones de valencia de todos los
átomos. Para iones ajuste el número de electrones de acuerdo a la carga. Por
cada carga positiva reste un electrón y por las negativas sume un electrón.
2°paso: Escriba los símbolos de los átomos ordenándolos
simétricamente alrededor del átomo central:
Óxidos: ordenar los átomos en forma simétrica el no metal
va unido al oxígeno (excepción N2O)
Oxácidos: los hidrógenos unidos a los oxígenos y estos al
no metal.
3° paso: dibuje un enlace sencillo entre cada par de átomos
unidos entre sí, cada par de electrones de una unión se representa con una
línea.
4° paso: Complete los octetos (o doblete para el H) de cada
átomo colocando los electrones remanentes. Si no existen suficientes pares de
electrones forme enlaces múltiples.
Polaridad de las Moléculas:
POLARIDAD
Los enlaces covalentes y
las moléculas unidas por ellos pueden ser:
Polares: Existe
una distribución asimétrica de los electrones, el enlace o la molécula posee un
polo + y uno -, o un dipolo.
No polares:
Existe una distribución simétrica de los e-, produciendo un enlace o molécula
sin dipolo.
La flecha representa el desplazamiento de la densidad de electrones.
Enlaces covalentes no polares:
El grado de polaridad de
un enlace covalente está relacionado con la diferencia de electronegatividad de
los átomos unidos.
Compuestos
covalentes (Propiedades):
- Se presentan en los tres estados (sólido, líquido y gaseoso).
- Disueltos no conducen la corriente.
- Puntos de ebullición y fusión bajos si se compara con iónicas y metálicas pero si comparo entre covalentes, si son no polares son bajos y si son polares son altos.
ENLACE
METÁLICO
Los metales tienen la tendencia a ceder electrones que poseen en
su último nivel energético y por lo
tanto se convierte en cationes. Esos
electrones que pierden los átomos
metálicos se mueven con bastante
libertad entre los cationes, los que quedan unidos por dichos electrones
libres que circulan entre ellos. Es
decir que podemos imaginar la unión metálica (entre metales) como una red de
iones positivos (cationes) entre los que circulan los electrones, que al
moverse actuarían como un pegamento para los cationes. La libertad con que se
mueven los electrones dentro de una red
metálica es lo que permite explicar ciertas propiedades de los metales como el brillo, la capacidad de conducir la corriente
eléctrica y del calor, la maleabilidad,
la ductilidad etc. Es un enlace bastante
fuerte. Los átomos de los metales por tener pocos electrones de valencia y no forma enlaces covalentes y no adquiere la estructura de un gas noble,
forman un enlace metálico en el que consigue la estabilidad compartiendo los electrones de valencia de manera colectiva , formando una nube
electrónica que rodea a todo el conjunto de iones positivos , empaquetados ordenadamente formando
una estructura cristalina.
Compuestos
metálicos (Propiedades):
- Sólidos, excepto el mercurio que es líquido.
- Insolubles en agua.
- Conducen la corriente eléctrica, en estado sólido y líquido, pero no solubles en solución acuosa.
- Altos puntos de fusión y ebullición.
- Su red cristalina está formado por cationes y a su alrededor se encuentran los electrones móviles.
- Poseen brillo característico.
- Son maleables y dúctiles.
Modelo de mar electrones:
Cada átomo
de metal aporta sus electrones de
valencia a una especie de fondo común con lo que se produce una deslocalización de los mismos. La estructura del metal podría considerarse como cationes
formando los nodos de la
estructura cristalina estabilizados por un mar de electrones que evita la
repulsión entre los mismos.
