ENLACES QUIMICOS

UNIONES QUÍMICAS

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.

Enlaces covalentes polares:

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.