El enlace químico

Enlace Químico

Enlace metálico

Enlace iónico

Enlace covalente

Elementos

Propiedades

Como se forma

Elementos

Resultados

Elementos

Tipo de enlace

Como se forma

Resultados

Tipos de enlaces

Ejemplos

Bibliografía:

Realizado por Irene Palomeque Garrido

Propiedades de los sólidos covalentes

• Son muy duros.

• Elevado punto de fusión, con frecuencia alrededor de 1.000 °C o mayores. Esto se debe a que para fundir el sólido, deben romperse los enlaces covalentes entre sus átomos.

• Insolubles en todos los disolventes comunes. Para que se disuelvan, tienen que romperse los enlaces covalentes de todo el sólido.

• Malos conductores de la electricidad.

Esta es una tabla con algunos tipos de estructuras cristalinas iónicas, con sus números de coordinación y algunos compuestos representativos:

Carbono grafito

En este tipo de carbono, los átomos de C presentan una hibridación sp2, es decir que cada átomo se encuentra enlazado con otros 3 mediante un enlace covalente, formando estructuras laminares. El grafito es uno de los materiales más blandos, debido a que las uniones entre planos grafíticos son muy débiles

Enlace covalente polar

Cuando hay un átomo que atrae a los electrones con mayor intensidad, se genera una mayor concentración de electrones en esa parte de la molécula. La parte de la molécula donde están los electrones tiene una carga parcial negativa, mientras el otro lado de la molécula tiene una carga parcial positiva.

Carbono diamante

Fuerzas de Van der Waals

Atracciones débiles que mantienen unidas a moléculas eléctricamente neutras. Las propiedades de los gases y los cambios de estado de sólidos y líquidos están relacionados con ellas. Hay de tres tipos:

Tipo de enlace

Está presente en todos los compuestos formados por la unión de un catión y un anión. El enlace se forma cuando un metal cede electrones a un no metal. El metal se vuelve catión, alcanzando la configuración de gas noble, y el no metal, aceptando electrones, completa su octeto, adquiriendo una configuración más estable. La atracción entre catión y anión es una fuerza electrostática.

La regla del octeto en los enlaces covalentes

Es la tendencia que se observa en algunos elementos de la tabla periódica de alcanzar una configuración estable. La importancia de esta regla es que al conocer la tendencia que tienen los átomos para estructurarse, se puede predecir cómo se van a comportar al combinarse con otros elementos.

Ejemplo de red cristalina

En el caso del NaCl, cada sodio se rodea de 6 cloruros y cada cloruro se rodea de 6 sodios. El índice de coordinación para ambos iones es 6, es una estructura (6,6), que recibe el nombre de estructura cúbica centrada en las caras

Compuestos covalentes

Cada par de electrones que se comparte es un enlace. En la molécula de hidrógeno los dos átomos están unidos por un enlace simple, en la de oxígeno por uno doble y en la de nitrógeno por uno triple. También se encuentran en forma de moléculas unidas por enlaces covalentes gran cantidad de compuestos, en los que los electrones son compartidos por átomos distintos. Entre ellos se encuentran:

Agua

Amoniaco

Metano

Sólidos covalentes

Los átomos que forman estas sustancias están unidos por una red continua de enlaces covalentes, formando una red cristalina. Entre las sustancias que forman sólidos se encuentran tanto elementos, por ejemplo el diamante, como compuestos, por ejemplo el cuarzo.

Enlace covalente dativo o coordinado

çsolo uno de los átomos en el enlace aporta sus electrones. Este átomo se llama dativo, y el átomo que recibe los electrones se llama átomo receptor. Gráficamente, se identifica con una flecha.

Carbono diamante

Puente de hidrógeno

Presente en sustancias que tienen hidrógeno unido a los elementos más electronegativos: flúor, oxígeno y nitrógeno. Son enlaces fuertemente polares ya que la nube electrónica está desplazada hacia el átomo de F, O o N, ya que el átomo de hidrógeno es muy pequeño y posee una electronegatividad intermedia. Al aproximarse las moléculas, los dipolos moleculares provocan una interacción más intensa que la que se da entre otras moléculas.

Enlace covalente triple

Los átomos comparten tres pares de electrones.

Enlace covalente doble

Se comparten dos pares de electrones entre dos átomos, para un total de cuatro electrones compartidos.

Índice de coordinación en una red cristalina

Depende de dos factores:

• Tamaño de los iones, el valor del radio de los iones marcará la distancia a la que se pueden situar por una simple cuestión de espacio.

• Carga de los iones, como el cristal es eléctricamente neutro, si los iones tienen carga distinta esto condicionará la estequiometría y, por tanto, la estructura y el índice de coordinación.

Polaridad de los compuestos covalentes

Se da cuando existe una distribución asimétrica de la nube electrónica del enlace en torno a los dos átomos que forman dicho enlace. Esto sucede cuando ambos átomos tienen distinta electronegatividad. La compartición de los electrones puede ser homogénea o no, es decir apolar o polar:

• Polar: los electrones se comparten desigualmente, lo que significa que hay separación de cargas.

• Apolar: la distribución de cargas es homogénea, es decir, la nube electrónica se distribuye de forma simétrica en torno a los dos átomos.

¿Porque enlazan los elementos?

Las cargas opuestas se atraen y debido a esa atracción, se forman los enlaces químicos entre elementos. Se unen porque aislados no son estables, y el unirse a otros átomos les permite pasar a una situación de menor energía, lo que supone mayor estabilidad.

Propiedades físicas de los compuestos iónicos

• Sólidos con elevados puntos de fusión y ebullición.

• Solubles en disolventes polares (agua). Sin embargo y baja solubilidad en disolventes apolares.

• Fundidos y en disolución acuosa conducen la corriente eléctrica.

• Frágiles, ya que un desplazamiento en una capa de un cristal enfrenta iones de igual signo.

• Se obtienen a partir de elementos con distinta electronegatividad (metal y no metal).

Enlace covalente no polar

Los pares de electrones se comparten entre átomos que tienen una electronegatividad igual o parecida. Esto favorece a un reparto equitativo de los electrones.

Resultados

Los cationes y aniones formados se mantienen después unidos entre sí por atracción electrostática, formando una red cristalina altamente ordenada. Los compuestos iónicos tienen diferentes propiedades físicas.

Fuerzas intermoleculares

Las moléculas que se forman de los compuestos covalentes se pueden mantener unidas entre sí a través de interacciones de carácter electrostático que se conocen de forma genérica como "fuerzas intermoleculares ". Estas fuerzas se clasifican en dos tipos.

¿Entre que elemento se forma?

Teniendo en cuenta la tabla periódica:

• Se forma entre los elementos s1 y p

• La diferencia de electronegatividad debe ser de 1,5 según la escala de Pauling.

• Existe la transferencia de elementos menos electronegativos a elementos de mayor electronegatividad.

Propiedades de los compuestos covalentes

• Formados por elementos no metálicos.

• Existen compuestos gaseosos, líquidos y sólidos, pero los sólidos son frágiles y quebradizos, o blandos y de aspecto céreo.

• Insolubles en agua y solubles en disolventes como el tolueno, la acetona o la gasolina.

• Bajos puntos de fusión y ebullición.

• Malos conductores del calor y la electricidad.

Enlace covalente simple

Cada átomo comparte un electrón para completar el par de electrones del enlace.

Carbono diamante

Carbono diamante

En este tipo de carbono, los átomos de C presentan una hibridación sp3, uniéndose cada uno de ellos a otros 4 átomos de C mediante un enlace covalente y formando una estructura tridimensional. El diamante es la sustancia más dura debido a esa estructura tridimensional de enlaces covalentes.

Se forman por compartimiento de electrones entre los átomos que se enlazan y que no tienen una gran diferencia de electronegatividad. Este enlace se puede formar entre átomos no metálicos, o entre átomos metálicos y el hidrógeno.

¿Entre que elemento se forma?

Teniendo en cuenta la tabla periódica: - Se forman entre los elementos P.

Red cristalina

Es una estructura sólida altamente ordenada, formada por aniones y cationes, siempre en la misma proporción (neutralidad) y fijas en las mismas posiciones. Las posiciones fijas establecidas para los cationes y los aniones dependen del tipo de red iónica. Cada ión genera a su alrededor un campo eléctrico que es igual en las tres direcciones, cada uno de ellos tiende a rodearse de un número fijo de iones de signo contrario. Este número recibe el nombre de índice de coordinación, este cambia según el tipo de red.

Se produce sólo entre los átomos de un mismo elemento metálico. Gracias a este tipo de enlace, los metales crean estructuras moleculares compactas, sólidas y resistentes, dado que los núcleos de sus átomos se juntan a tal extremo, que comparten sus electrones de valencia. Hay dos tipos de modelos.

Modelo de la nube electrónica

Los átomos metálicos dan sus electrones de valencia a una nube electrónica, que comprende todos los átomos. Entonces, el enlace metálico resulta de las atracciones electrostáticas entre los restos positivos y los electrones móviles que pertenecen en su conjunto a la red metálica. La nube electrónica, es común a todos los restos atómicos que forman la red.

Modelo de gas de electrones

Trata el gas de electrones como un gas de partículas clásico. Las colisiones en el modelo se deben a eventos instantáneos que cambian de forma abrupta la velocidad del electrón debido a colisiones con los cores iónicos. Las colisiones se producen con una probabilidad por unidad de tiempo medida por 1/τ, donde τ es el tiempo de relajación del sistema o tiempo que pasa un electrón sin sufrir colisiones.

¿Entre que elemento se forma?

Teniendo en cuenta la tabla periódica:

• Se forma entre los elementos s y p

Propiedades físicas de los metales

• Brillo metálico.

• Consistencia dura (resistencia a dejarse rayar).

• Presentan tenacidad (resistencia a romperse).

• Maleables ya que se dejan hacer láminas sin romperse, como el cobre.

• Buena conductividad calórica, ya que lo absorben y lo conducen.

• Permiten el paso de la corriente eléctrica a través de su masa.

• Altas densidades.

• Se funden a elevadas temperaturas.

• Sólidos a temperatura ambiente, menos el mercurio, que se encuentra en estado líquido.