ENLACE QUÍMICO

ENLACE QUÍMICO

QUÍMICAGRADO 10

Periodo I, 15 al 26 de marzo 2021

EMPEZA R

ESTÁNDAR: Explico la relación entre la estructura de los átomos y los enlaces que realiza DBA: Comprende que los diferentes mecanismos de reacción química (oxido-reducción, descomposición, neutralización y precipitación) posibilitan la formación de compuestos inorgánicos. REFERENTES DE APRENDIZAJE: ● Enlace iónico y covalente, ● Electronegatividad, ● Escritura de las estructura de Lewis, ● Geometría molecular, ● Momento dipolar y TEV, ● Fuerzas intermoleculares. HABILIDAD DE PENSAMIENTO CRÍTICO: Analizar, identificar, clasificar, describir, sintetizar, explicar APRENDIZAJE(S): Explica la formación de los enlaces iónicos y covalentes basados en las propiedades físicas y químicas de cada elemento.

Saberes previos

Los principales estimulantes en el chocolate y el café son químicos muy relacionados: teobromina y cafeína, respectivamente. La diferencia estructural está representada en los dos dibujos moleculares. La teobromina es un estimulante más suave que dura más que la cafeína y que tiene un efecto mejorador del estado de ánimo. ¿Por qué reaccionan los átomos de los distintos elementos? ¿Cuáles son las fuerzas que mantienen unidos a los átomos en las moléculas y a los iones en los compuestos iónicos? ¿Qué formas adoptan? Registra tu respuesta a través de la aplicación Padlet danco clic al siguiente ícono

CONCEPTUALIZACIÓN

Geometría molecular

Enlace Iónico y covalente

Electronegatividad, escritura de la estructura de Lewis

Momento dipolar y TEV

Fuerzas intermoleculares

EL ENLACE QUÍMICO

Se llama enlace químico al conjunto de fuerzas que mantienen unidos a los átomos, iones y moléculas cuando forman distintas agrupaciones estables.Existen dos tipos principales de enlace: El enlace iónico es el resultado de la transferencia neta de uno o más electrones de un átomo o grupo de átomos a otro y de las interacciones electrostáticas entre cationes y aniones que se forman. El enlace covalente resulta de la compartición de uno o más pares de electrones entre dos átomos.

ENLACE IÓNICO

Los átomos de los elementos con bajas energías de ionización tienden a formar cationes; en cambio, los que tienen alta afinidad electrónica tienden a formar aniones.

Algunos compuestos iónicos (en el sentido de las manecillas del reloj en el frente a la derecha): cloruro de sodio (NaCl, blanco); sulfato de cobre(II) pentahidratado (azul); cloruro de níquel(II) hexahidratado ( verde); dicromato de potasio (naranja); cloruro de cobalto(II) hexahidratado ( rojo). Se muestra una mol de sustancia.

Los metales alcalinos y alcalinotérreos tienen más probabilidad de formar cationes en los compuestos iónicos, y los más aptos para formar aniones son los halógenos y el oxígeno. En consecuencia, la composición de una gran variedad de compuestos iónicos resulta de la combinación de un metal del grupo 1A o 2A y un halógeno u oxígeno. La fuerza electrostática que une a los iones en un compuesto iónico se denomina enlace iónico.

Ejemplos:la reacción entre litio y flúor produce fluoruro de litio, un polvo blanco venenoso que se usa para disminuir el punto de fusión de la soldadura y en la fabricación de cerámica.

la combustión de calcio en oxígeno produce óxido de calcio:

Cuando el magnesio reacciona con el nitrógeno a temperatura elevada se forma el nitruro de magnesio (Mg3N2), un compuesto sólido blanco:

ENLACE COVALENTE

Un enlace covalente se forma cuando dos átomos comparten uno o más pares de electrones y tiene lugar cuando la diferencia de electronegatividad, entre los elementos (átomos) es cero o relativamente pequeña.

El enlace entre átomos iguales o entre átomos que difieren poco en el carácter electronegativo no quedan explicados mediante el enlace iónico. Para explicar la formación de sustancias tales como Cl2, H2, NH3, Gilbert Newton Lewis (1875-1946), sugirió que los átomos pueden alcanzar la estructura estable de gas noble compartiendo pares de electrones.

Para formar F2 sólo participan dos electrones de valencia. Los demás, electrones no enlazantes, se llaman pares libres, es decir, pares de electrones de valencia que no participan en la formación del enlace covalente. Así, cada átomo de F en la molécula de F2 tiene tres pares libres de electrones:

REGLA DEL OCTETO

Un átomo diferente del hidrógeno tiende a formar enlaces hasta que se rodea de ocho electrones de valencia. Para el hidrógeno, el requisito es que obtenga un total de 2 electrones.

CLASES DE ENLACE COVALENTE

ENLACE SENCILLO: dos átomos se unen por medio de un par de electrones

ENLACE MÚLTIPLE: cuando dos átomos comparten dos o más pares de electrones. Si dos átomos comparten dos pares de electrones. Pueden ser enlaces dobles o triples. ENLACE DOBLE: ENLACE TRIPLE:

LONGITUD DE ENLACE

Se define como la longitud entre el núcleo de dos átomos unidos por un enlace covalente en una molécula. Para un par dado de átomos, como carbono y nitrógeno, los enlaces triples son más cortos que los dobles, que a su vez son más cortos que los enlaces sencillos. Además, los enlaces múltiples más cortos son más estables que los enlaces sencillos

COMPARACIÓN ENTRE LAS PROPIEDADES DE LOS COMPUESTOS COVALENTES Y LOS COMPUESTOS IÓNICOS

ACTIVIDAD EN CLASE

Realiza la siguiente actividad en tu cuaderno y, envía tu evidencia a través del entregable en Phidias " ENLACE IÓNICO Y COVALENTE"

1. Utilice los símbolos de puntos de Lewis para explicar la formación del óxido de aluminio (Al2O3) 2. Escribe la estructura de Lewis y determina si las siguientes sustancias son iónicas o moleculares. a) BCl3 b) SrCl2 c) SnCl4 d) CaS 3. Identifica mediante la estructura de Lewis el tipo de enlace presente en los siguientes compuestos: a) RbCl b) NO2 c) BeF2 d) SO3

ELECTRONEGATIVIDAD

Es la capacidad de un átomo para atraer hacia sí los electrones de un enlace químico. Los elementos con electronegatividad alta tienen más tendencia para atraer electrones que los elementos con electronegatividad baja.

ELECTRONEGATIVIDAD DE ELEMENTOS COMUNES

ENLACE COVALENTE APOLAR

Cuando las moléculas están formadas por átomos iguales, las moléculas no presentan diferencias en su electronegatividad, por lo cual son conocidas como moléculas apolares (sin polos). Los pares de electrones compartidos en estas moléculas son atraídos por ambos núcleos con la misma intensidad. Es el caso de las moléculas de cloro (Cl2), hidrógeno (H2), etc. En estas moléculas se establece un enlace covalente apolar

ENLACE COVALENTE POLAR

Si se enlazan átomos de electronegatividad diferente, en la molécula se establece una zona donde se concentra una mayor densidad electrónica, originándose así un polo positivo y uno negativo. La zona que pertenece al átomo de mayor electronegatividad será el polo negativo y la de menor electronegatividad será el polo positivo. A este tipo de molécula la llamamos polares y el enlace correspondiente, enlace covalente polar

ELECTRONEGATIVIDAD

Los átomos de los elementos con grandes diferencias de electronegatividad tienden a formar enlaces iónicos (como los que existen en el NaCl y CaO) entre sí, porque el átomo del elemento menos electronegativo cede su(s) electrón(es) al átomo del elemento más electronegativo. Los átomos de elementos con electronegatividades parecidas tienden a formar entre ellos enlaces covalentes polares porque el desplazamiento de la densidad electrónica suele ser pequeño. El enlace iónico se forma cuando la diferencia de electronegatividad entre dos átomos enlazados es de 2.0 o más. Esta regla se aplica para la mayoría pero no para todos los compuestos iónicos. (En algunos casosla diferencia se considera 1.7)

ESCRITURA DE LA ESTRUCTURA DE LEWISSímbolos de puntos de Lewis para los elementos representativos y los gases nobles

ESCRITURA DE LA ESTRUCTURA DE LEWIS

EJEMPLOS: Escriba la estructura de Lewis del trifluoruro de nitrógeno (NF3), donde los tres átomos de F están enlazados al átomo de N.

Escriba la estructura de Lewis para el ácido nítrico (HNO3), donde los tres átomos de O están enlazados al átomo central de N y el átomo de H que se ioniza se enlaza con uno de los átomos de O.

ACTIVIDAD EN CLASE

Realiza en tu cuaderno la siguiente actividad y envía tu evidencia a través del entregable en Phidias "electronegatividad y estructura de Lewis" 1. Clasifique los siguientes enlaces como iónicos, covalentes polares o covalentes apolares: a) el enlace en HCl, b) el enlace en KF y c) el enlace CC en H3CCH3. 2. Utiliza los valores de la electronegatividad para predecir el tipo de enlace que se presenta entre los siguientes elementos: a) Rb y Cl b) Fe y O c) S y Li 3. Realiza las estructuras de Lewis de las siguientes sustancias: a) H2S b) HClO4 c) CBr4

GEOMETRÍA MOLECULAR

La geometría molecular se refiere a la disposición tridimensional de los átomos de una molécula. La geometría de una molécula afecta sus propiedades físicas y químicas; por ejemplo, el punto de fusión, el punto de ebullición, la densidad y el tipo de reacciones en que pueden participar. En general, la longitud y el ángulo de los enlaces se deben determinar de manera experimental.

Teoría de la repulsión de los pares de electrones de la capa de valencia(RPECV)

Los grupos de electrones de la capa de valencia del átomo central se repelen entre sí y se ordenan alrededor del átomo central de manera que la repulsión entre ellos sea lo más pequeña posible. Esto da como resultado una máxima separación de los grupos de electrones alrededor del átomo central. 1. En rpecv, cada átomo enlazado se cuenta como un solo grupo de electrones, no importa si el enlace es sencillo, doble o triple. 2. En rpecv, un par no compartido de los electrones de valencia del átomo central se cuenta como un solo grupo de electrones

GEOMETRÍA ELECTRÓNICA

ACTIVIDAD EN CLASE

Realiza en tu cuaderno la siguiente actividad y envía tu evidencia a través del entregable: "geometría molecular" 1. Utiliza el modelo RPECV para predecir la geometría de las siguientes moléculas a) AsH3 b) CO2 c) OF2 d) C2H4

MOMENTO DIPOLAR

TEORÍA DE ENLACE DE VALENCIA (TEV)

ACTIVIDAD EN CLASE

Realiza en tu cuaderno la siguiente actividad y envía tu evidencia a través del entregable en Phidias " momento dipolar y TEV" 1. Elabora un mapa mental donde describas la concpetualización vista en los videos relacionados con el momento dipolar y la teoría de enlace de valencia (TEV) 2. Consulta y explica como en los hornos microondas actúa el momento dipolar

FUERZAS INTERMOLECULARES

Las fuerzas intermoleculares son fuerzas de atracción entre las moléculas. Estas fuerzas son las responsables del comportamiento no ideal de los gases,. Ejercen aún más influencia en las fases condensadas de la materia, es decir, en los líquidos y los sólidos.

Representación de las interacciones dipolo - dipolo

INTERACCIÓN DIPOLO- DIPOLO

Las fuerzas dipolo-dipolo son las fuerzas de atracción entre moléculas polares, es decir, entre moléculas que poseen momentos dipolares. Su origen es electrostático y se pueden entender en función de la ley de Coulomb. A mayor momento dipolar mayor será la fuerza. La figura muestra la orientación de moléculas polares en un sólido. En los líquidos, las moléculas polares no están unidas de manera tan rígida como en un sólido, pero tienden a alinearse de tal manera que, en promedio, las interacciones de atracción son máximas

INTERACCIÓN POR ATRACCIÓN ION - DIPOLO

La ley de Coulomb también explica las fuerzas ion-dipolo, las cuales atraen entre sí a un ion (ya sea un catión o un anión) y a una molécula polar. La intensidad de esta interacción depende de la carga y tamaño del ion así como de la magnitud del momento dipolar y del tamaño de la molécula. Las cargas en los cationes están más concentradas porque estos iones suelen ser más pequeños que los aniones. En consecuencia, con una carga de igual magnitud, un catión experimenta una interacción más fuerte con los dipolos que un anión.

INTERACCIÓN MEDIANTE FUERZAS DE LONDON

Las sustancias conformadas por moléculas no polares y los átomos que constituyen los gases nobles experimentan atracciones muy débiles llamadas fuerzas de London. El extremo positivo del dipolo atraerá a los electrones de un átomo vecino generando un momento dipolar momentáneo en la otra molécula. Estos pequeños dipolos inducidos de esta manera son los responsables de que las moléculas no polares se atraigan mutuamente. Debido a su corta duración son interacciones muy débiles, pero lo suficientemente reales para explicar algunas propiedades físicas de estas sustancias. Todas la sustancias gaseosas no polares, incluyendo los gases nobles, se pueden licuar gracias a las fuerzas de London.

INTERACCIÓN POR PUENTES DE HIDRÓGENO

Cuando el hidrógeno se une en forma covalente a átomos muy electronegativos y muy pequeños como el flúor, el oxígeno y el nitrógeno se genera una fuerza de atracción muy fuerte. La elevada electronegatividad del flúor (4,0), del oxígeno (3,5), del nitrógeno (3,0) y el pequeño tamaño del hidrógeno hacen que el desbalance de la carga sea grande, originándose así, un dipolo permanente.

De esta forma, resulta una molécula muy polar en la cual el hidrógeno se carga positivamente. Este extremo positivo del dipolo se puede aproximar bastante al extremo negativo de un dipolo vecino produciéndose un puente de hidrógeno. Los puentes de hidrógeno son los responsables de que el agua sea un líquido a temperatura ambiente, en vez de un gas, como también de la orientación de las moléculas de agua en el hielo, para dar una estructura cristalina muy abierta.

ACTIVIDAD EN CLASE

Desarrolla en tu cuaderno la siguiente actividad y envía tu evidencia a través del entregable en Phidias: "fuerzas intermoleculares" 1. Realiza en tu cuaderno un mapa conceptual descirbiendo los diferentes tipos de fuerzas intermoleculares 2. ¿Cuáles de las siguientes especies pueden formar puentes de hidrógeno con el agua? CH3OCH3, CH4, F–, HCOOH, Na+. Justifica

TALLER EVALUATIVO

Desarrolla en tu cuaderno el taller evaluativo, envía tu evidencia a través del entregable en Phidias: "taller evaluativo" 1. En un cuadro comparativo menciona tres características para diferenciar los compuestos iónicos de los compuestos covalente. 2. Elabora las estructuras de Lewis para las siguientes sustancias: a) HClO3 b) C c) H3PO3 d) CaO e) H2S 3. ¿Qué es un enlace covalente polar? Nombre dos compuestos que tengan uno o más enlaces covalentes polares 4. Clasifique los siguientes enlaces como iónicos, covalentes polares o covalentes, y justifique sus respuestas: a) enlace CC en H3CCH3, b) enlace KI en KI, c) enlace NB en H3NBCl3, y d) enlace CF en CF4.

BIBLIOGRAFÍA

HIPERTEXTO QUÍMICA 10, ED SANTILLANA QUÍMICA, 10 EDICIÓN. CHANG RAYMOND, ED MCGRAW HILL QUÍMICA, 10 EDICIÓN, WHITTEN KENNETH, ED CENGAGE LEARNING