EL ENLACE QUÍMICOEL ENLACE QUÍMICO

M. RebollarR. Santander

I.E.S. García Morato

EDUCACIÓN SECUNDARIA OBLIGATORIA

ÍNDICEÍNDICE

ENLACES INTRAMOLECULARES ENLACE IÓNICO

ENLACE COVALENTE

ENLACE METÁLICO

ENLACES INTERMOLECULARES ENLACE DE HIDRÓGENO

ENLACE POR FUERZAS DE VAN DER WAALS

EL ENLACE QUÍMICOEL ENLACE QUÍMICOLlamamos enlace químico al conjunto de fuerzas que mantienen

unidos a los átomos, los iones o la moléculas que forman las sustancias químicas (elementos y compuestos), de manera estable.

EL ENLACE QUÍMICOEL ENLACE QUÍMICO

Los átomos que se unen para formar un enlace lo hacen mediante los electrones de la última capa(electrones de valencia). Los átomos de los gases nobles no suelen formar enlaces, por tener una estructura electrónica muy estable (octeto electrónico). En el resto de los casos, y fundamentalmente en el de los elementos representativos:

Los átomos se unen por

medio de enlaces cediendo,

captando o compartiendo

electrones con el fin de

alcanzar la estructura

electrónica estable de

gas noble (REGLA DEL OCTETO) G. Lewis

ENLACE IÓNICO

Se da entre un elemento electropositivo y otro electronegativo, es decir entre un metal y un no metal.

Consiste en una transferencia de electrones desde el metal al no metal, transformándose el primero en un ion positivo o catión y el segundo en un ion negativo o anión.

El enlace iónico es la unión que resulta de la presencia de fuerzas electrostáticas entre cationes y aniones para dar lugar a la formación de una red cristalina iónica.

Son compuestos iónicos, en general:

Las sales binarias (NaCl, CaF2...) y las sales ternarias (KClO

3, CaSO

4...)

Algunos óxidos (Li2O, CaO.)

Algunos hidróxidos (NaOH, KOH...)

ENLACE IÓNICO:NaCl

Formación de un compuesto iónico: cloruro de sodio, NaClFormación de un compuesto iónico: cloruro de sodio, NaCl

Elemento metálico Elemento no metálico

Na:1s22s22p63s1 Cl:1s22s22p63s23p5

Na+:1s22s22p6 Cl-:1s22s22p63s23p6

Cede 1 e- Gana 1 e--1 e-

+1 e-

Agrupación de los iones positivos y negativos de un cristal iónico

ENLACE IÓNICO:NaCl

El elemento sodio(izquierda) cede el electrón más externo al elemento cloro(derecha), quedándose ambos con ocho electrones en la última capa electrónica (regla del octeto).El catión sodio y el anión cloruro forman la molécula de cloruro de sodio por la acción de lasfuerzas eléctricas ejercidas entre sus cargas.El electrón transferido se ha representado en color rojo.

Formación de los iones sodio ( Na+) y cloruro (Cl-)

Redes cristalinas iónicas

En los compuestos iónicos los iones se sitúan en posiciones fijas que corresponden a figuras geométricas bien definidas, llamadas redes cristalinas iónicas.

En ellas los iones de un signo se rodean de otros de signo contrario, manteniéndose siempre la neutralidad eléctrica.

Se define el índice o número de coordinación (I.C.) como el numero de iones de un signo que rodean a otro de signo contrario.

Existen distintos tipos de redes cristalinas iónicas, pero la más frecuente es la red tipo NaCl, en la que el índice de coordinación es 6. A este tipo de red se le llama red cúbica centrada en las caras.

Redes cristalinas iónicas

NaCl: red cúbica centrada en las caras

I.C. = 6

Propiedades de los compuestos iónicos

Puntos de fusión: Altos, por encima de 600 ºC.

Solubilidad: Solubles en agua y otros disolventes polares.

Conductividad eléctrica: Conductores sólo en disolución o fundidos.

Otras características: - Forman redes cristalinas de gran estabilidad. - La disolución de los compuestos iónicos

produce la disociación iónica de estos. - Duros y frágiles.

ENLACE COVALENTEENLACE COVALENTE

Se da entre elementos electronegativos, es decir entre no metales.

No hay transferencia de electrones entre los átomos enlazados, sino que comparten electrones.

No se forman iones. Se forman moléculas apolares o polares.

El enlace covalente consiste en la compartición por parte de dos átomos de elementos no metálicos de uno, dos o tres pares de electrones, con el fín de que cada uno alcance la configuración electrónica estable.

Teoría de LewisTeoría de Lewis

Sólo se consideran los electrones de la capa de valencia, pero no los orbitales en los que se encuentran.

Enlace covalente APOLAR: Se da en moléculas diatómicas

O = Oe. covalente doble

N ≡ Ne. covalente triple

Cl – Cle. covalente sencillo

Enlace covalente polar

Los átomos enlazados presentan diferente electronegatividad.

En los ejemplos siguientes el H queda con cierta carga positiva

H - Cl

Propiedades de los compuestos covalentes

Puntos de fusión: Bajos en general, de -272 ºC a 400 ºC.

Solubilidad: Las sustancias apolares son solubles en disolventes apolares. Las polares, en disolventes polares.

Conductividad eléctrica: Poco o nada conductores.

Otras características: - En condiciones ordinarias pueden ser gases, líquidos o sólidos.

- Puntos de fusión y ebullición bajos, porque al fundir o hervir sólo se rompen

las fuerzas intermoleculares.

ENLACE METÁLICO

Es característico de los metales; es decir, se da entre los átomos que constituyen el metal.

Según el modelo de la nube electrónica, este enlace tiene las siguientes características:

Los átomos del metal ceden sus electrones de valencia convirtiéndose en iones positivos o cationes. Estos se ordenan geométricamente dando lugar a una red cristalina metálica.

Los electrones de valencia forman una nube electrónica alrededor de los cationes y pueden desplazarse en el interior del metal.

La estabilidad de la red se mantiene por fuerzas de atracción electrostática entre los cationes y la nube de electrones.

La unión entre los cationes no es rígida ni demasiado fuerte, de tal modo que las capas de cationes pueden desplazarse unas sobre otras.

Enlace metálico

Cristal metálico según el modelo de nube electrónica

Iones positivos del metal (CATIONES)

ELECTRONES DE VALENCIA

Propiedades de los metales

Puntos de fusión: Variados, de -39 ºC a 3400 ºC.

Solubilidad: Solubles en otro metal fundido (aleaciones).

Conductividad eléctrica: Buenos conductores en estado sólido .

Otras características: - Los valores más altos de los puntos de fusión corresponden a los metales de

transición. - Densidades elevadas, debido a sus estructuras compactas.

- Buenas propiedades mecánicas: tenaces, dúctiles y maleables.

FUERZAS INTERMOLECULARES

- Se dan entre moléculas que ya tienen su propio enlace.

- Son de naturaleza eléctrica, es decir son uniones entre dipolos.

- Debido a estas fuerzas se explica que algunas sustancias covalentes sean líquidas, e incluso sólidas.

1. Enlace de Hidrógeno

2. Enlace por fuerzas de Van der Waals

1. Enlace de Hidrógeno

Uno de los átomos de la molécula es el H

El H ha de estar enlazado a un átomo: Muy electronegativo, para que el dipolo sea intenso De pequeño volumen atómico, para que las uniones entre los

dipolos se establezcan mejor Generalmente se da en moléculas donde el H está unido al F,

O, N

Enlace de Hidrógeno en el H2O

A temperatura ambiente el H2O es líquido, mientras que el H

2S es gas. Esto

es debido a la estructura del agua con enlaces de Hidrógeno que se

muestra a continuación ( en el H2S, similar de fórmula, no se dan). Dicha

estructura hace que el agua tenga un mayor punto de ebullición

AGUA

2. Fuerzas de Van der Waals

Son fuerzas de naturaleza eléctrica y se deben a la existencia de dipolos en las moléculas, ya sean permanentes (moléculas polares) o temporales (moléculas apolares).

Son mas débiles que los puentes de hidrógeno.

Este tipo de fuerzas aumenta al aumentar la polaridad de las moléculas y el tamaño de las mismas.