Tipos de Enlaces Químicos

⇝ ELECTRONES DE VALENCIA

Los electrones de valencia son los electrones del último orbital en un átomo, son los causantes de los enlaces químicos. Los electrones de valencia interactúan para establecer atracción entre los átomos y existen 2 tipos de interacciones:

• Iónico 

• Covalente

⇝ ENLACE IÓNICO

Se define como una fuerza de atracción electrostática que mantiene a los iones unidos debido a su diferencia de cargas. Para formar iones los electrones se transfieren de la capa externa de un átomo a la de otro. El que pierde electrones queda positivo (catión) y el que gana electrones queda negativo (anión).

Reglas para la Formación de Iones

⇢ Los metales forman cationes perdiendo electrones.

⇢ Los no metales forman aniones con configuración de gas noble, ganando electrones.

⇢ Los metales de transición pierden primero los electrones s y luego los d si es necesario.

⇢ En la formación de iones no se suelen perder más de 3 electrones, salvo ciertas excepciones.

⇝ ESTRUCTURA DE LEWIS EN LA FORMACIÓN DE IONES 

Se representan los elementos con sus electrones de valencia. Los electrones de valencia se representan con puntos o cruces. El resto del átomo con el símbolo.

Características de Compuestos con Enlace Iónico 

⇢ Los compuestos conducen la electricidad al estar fundidos o en solución acuosa.

⇢ Tienen puntos de fusión elevados.

⇢ La mayoría son solubles en agua.

⇢ Forman cristales bien definidos.

Características de los Compuestos de Enlace Iónico

⇢ La diferencia de electronegatividad entre los átomos que lo forman es grande, igual a 1.7 o más (Excepción HF).

⇢ Se da de manera común por transferencia de electrones de elementos metálicos de los grupos IA y IIA al O, los halógenos y otros no metales.

⇢ No forman verdaderas moléculas, lo que forma son redes cristalinas extendidas (le da características de dureza, y explica los altos puntos de fusión).

⇢ La mayoría son sólidos (en los compuestos covalentes hay más diversidad).

⇝ ENLACE COVALENTE 

Es una fuerza de atracción que se da entre 2 átomos debido a que un par de electrones con spin opuesto es compartido por los 2 átomos que forman el enlace. Los electrones de las capas externas son compartidos por los dos átomos enlazados. Un enlace covalente ocurre cuando dos o más átomos comparten uno o más pares de electrones. Es el enlace que esta presente en las moléculas diatómicas homonucleares (H₂, O₂, N₂ , F₂, Br₂, I₂, Cl₂). 

Propiedades de los Compuestos con Enlaces Covalente 

⇢ Este tipo de enlace da origen a verdadera moléculas.

⇢ Son no ionizables y si lo hacen, lo hacen en bajo porcentaje (porcentaje de carácter iónico, no hay nada completamente covalente).

⇢ No conducen electricidad en ninguna fase.

⇢ Hay una diferencia de electronegatividad pequeña entre los átomos que forman (menor a 1.7).

⇢ Se forman entre 2 no metales o entre un metaloide y un no metal, (hay algunas excepciones como el cloruro de bario). 

⇝ ENLACE METÁLICO 

El primer metal de uso generalizado fue el bronce (aleación de cobre y estaño). Conforme se refinaron las técnicas de fundición se prefirió el hierro. Actualmente los de uso más extendido son el hierro, el cobre, el aluminio y el zinc. 

Propiedades de los Metales

⇢ A excepción del mercurio, los metales puros son sólidos a temperatura ambiente. No obstante, sus puntos de fusión son muy variables, aunque generalmente son altos. 

⇢ Son buenos conductores de la electricidad y de calor, debido al movimiento de los electrones se les llama conductores. 

⇢ Presentan brillo característico. 

⇢ Se suelen disolver unos en otros formando disoluciones que reciben el nombre de aleaciones. 

⇢ Con dúctiles y maleables, esto es debido a la no direccionalidad del enlace metálico y a que los «restos positivos» son todos similares, con lo que cualquier tracción no modifica la estructura de la red metálica, no apareciendo repulsiones internas.

⇝ NUBE DE ELECTRONES O MAR DE ELECTRONES 

Los átomos metálicos ceden sus electrones de valencia a la «nube electrónica» que engloba a todos los átomos del metal. Así pues, 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. 

En el enlace metálico, los electrones no pertenecen a ningún átomo determinado. Además, es un enlace no direccional, porque la nube electrónica es común a todos los restos atómicos que forman una red. Los átomos cuando han cedido los electrones a la nube común, no son realmente iones, ya que los electrones quedan dentro de la red, perteneciendo a todos los «restos positivos».

Limitaciones del Modelo del Mar de Electrones 

⇢ Explica razonablemente bien el proceso de conducción de la corriente eléctrica. 

⇢ El movimiento de los electrones explica la transferencia de calor en el metal. 

⇢ No se puede usa para efectuar cálculos cuantitavos. 

⇢ No explica el brillo característico de los metales.

⇝ ENLACE DE RED

En las sustancias reticulares todos los átomos están unidos por enlaces covalentes o reticulares, como el diamente, fráfito y dióxido de silicio.

Características

⇢ Energía de enlace del orden de cientos de KJ/mol. Se rompen a temperaturas de 40000C a 20000C.

⇢ Red extremadamente dura.

⇢ Sustancias insolubles en todos los solventes. 

⇝ ALOTROPOS 

Son distintos ordenamientos en el espacio en el cual pueden existir los elementos. Muchos elementos tienen distinta forma de existir: 

⧫ El oxígeno molecular (O₂) y el ozono (Oვ) 

⧫ El carbono, como grafito o como diamante. 

CARBONO DIAMANTE 

Es una red tridimensional.

Unida por enlaces covalentes.

Cada átomo de carbono tiene una hibridación sp³.

Los enlaces covalentes fuertes contribuyen a: Alta dureza particular del diamante, es conocido como el material más duro que se conoce y es elevado punto de fusión 35500C.

CARBONO GRAFITO 

Átomos de carbono que se distribuyen en anillos de seis miembros. Dentro de las capas de enlaces covalentes, entre ellas hay fuerzas de dispersión. El grafito es untuoso al tacto y esto lo hace útil como lubricante.

EL CUARZO (SiO₂)

La distribución de átomos es similar a la del carbono diamante. Entre cada par de átomos de silicio aparece uno de oxigeno. Tiene alta dureza y punto de fusión alto (1610℃).

Raymond Chang, (2009), Quimica I.