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Química2012

Enlace Químico I

Profesor: Antonio Huamán

Los enlaces químicos, son las fuerzas que mantienen unidos a los átomos.

Cuando los átomos se enlazan entre si, pierden, ganan o comparten electrones. Son los electrones de valencia quienes determinan de que forma se unirá un átomo con otro y las características del enlace.

Los átomos se unen con la finalidad de lograr un sistema (estructura) más estable debido a que logran adquirir un estado de menor energía.

CONCEPTO DE ENLACE QUÍMICO

Ejemplo: Formación del HCl

Observación:

En la formación del enlace, se libera energía (proceso exotérmico)

H(g) + Cl(g) HCl(g) + 431,9 kJ/mol

En la disociación del enlace, se absorbera energía (proceso endotérmico)

HCl(g) + 431,9 kJ/mol H(g) + Cl(g)

En ambos casos la cantidad de energía es la misma , y se denomina energía de enlace.

FACTORES QUE DETERMINAN EL TIPO DE ENLACE

ENERGÍA DE ENLACE: Es la energía que se libera o se absorbe durante la formación o disociación de un enlace químico.

ELECTRONEGATIVIDAD (E.N): Se define como la tendencia general de los núcleos de los átomos para atraer electrones hacia si mismo cuando forma un enlace químico. La escala de electronegatividad más conocida es la de Pauling la cuál se asigna al flúor el valor de 4,0.

Metales baja E.N No metales alta E.N

ELECTRONEGATIVIDAD DE ALGUNOS ELEMENTOS

ELECTRONES DE VALENCIA: Son los electrones que se encuentran ubicados en el último nivel de energía de los elementos representativos, estos participan en forma activa en la formación de enlaces.

Ejemplo:11Na :

35Br:

52Te:

NOTACIÓN DE LEWIS: Es la representación convencional de los electrones de valencia (electrones que intervienen en los enlaces químicos), mediante el uso de puntos o aspas que se colocan alrededor del símbolo del elemento.

Ejemplo:

Gilbert Newton Lewis

8O :

17Cl:

33As:

NOTACIÓN LEWIS PARA LOS ELEMENTOS REPRESENTATIVOS

Inestables

Estables

REGLA DEL OCTETO: Kossel y Lewis establecen que los átomos adquieren estabilidad química al completar 8 electrones en su nivel más externo (configuración electrónica semejante a la de un gas noble), para lo cuál el átomo gana , pierde o comparte electrones durante la formación del enlace químico.

Ejemplo:

Walther Kossel

CO2

Excepciones:

H2

BeH2

EN

LA

CE

Q

UÍM

ICO IÓNICO

COVALENTE

METÁLICO

CLASIFICACIÓN DE LOS ENLACES QUÍMICOS

Son interacciones de naturaleza eléctrica muy intensa que se da entre un catión y un anión.

Se caracteriza por la transferencia de electrones desde el metal (pierde electrones) hacia el no metal (gana electrones).

Generalmente se da entre un elemento metálico (IA y IIA) y un elemento no metálico (VIA y VIIA).

Para compuestos binarios se cumple: ΔE.N > 1,9

No forman moléculas verdaderas, existe como un agregado de aniones y cationes.

ENLACE IÓNICO O ELECTROVALENTE

3Li : 1s22s1

9F : 1s22s22p5

Ejemplo: Formación del LiF

transfiere un electrón

metal

no metal

enlace iónico

catiónanión

(ΔE.N = 1,0)

(ΔE.N = 4,0)

ΔE.N = 3,0

Otros ejemplos:NaCl , CaO, K2O, NaHCO3, NH4OH, etc

Li

F

........

PROPIEDADES DE LOS COMPUESTOS IÓNICOSA condiciones ambientales son sólidos

cristalinos con una estructura definida.Poseen alta temperatura de fusión

(generalmente mayores a 400°C).Son solubles en solventes polares, como el

aguaEn estado sólido no conducen corriente

eléctrica, pero si lo hacen cuando están fundidos o disueltos en agua.

Son sólidos duros y quebradizos.

NaCl CaO NaHCO3

Son interacciones de naturaleza electromagnética

Se caracteriza por la compartición de electrones de valencia

Generalmente se da entre elementos no metálicos

Para compuestos binarios se cumple: ΔE.N < 1,9

Ejemplo: Formación del F2

no metalno metalcompartición de electrones( enlace

covalente)

(ΔE.N = 4,0)

(ΔE.N = 4,0)

ΔE.N = 0

ENLACE COVALENTE

CLASIFICACIÓN DE LOS ENLACES COVALENTES

1. ENLACE COVALENTE SIMPLEEste tipo de enlace se da cuando entre

los átomos enlazados se comparte un par de electrones.Ejemplo: Formación del CH4

< >

4 E.C. SIMPLE

S

2. ENLACE COVALENTE MULTIPLEEste tipo de enlace se da cuando entre

los átomos enlazados se comparte 2 o más pares de electrones, estos pueden ser: doble y triple

a) Enlace doble: Compartición de dos pares de electronesEjemplo: Formación del O2

b) Enlace triple: Compartición de tres pares

de electrones

< >

Ejemplo: Formación del N2

3. ENLACE COVALENTE NORMALEste tipo de enlace se da cuando cada

átomo aporta igual cantidad de electrones en la formación del enlace.

Ejemplo: Formación del CO2

< >

4. ENLACE COVALENTE COORDINADO (DATIVO)

Este tipo de enlace se da cuando uno de los átomos aporta el par de electrones enlazantes. Ejemplo: Formación del NH4

+1

+1

5. ENLACE COVALENTE POLAREs cuando los electrones enlazantes no

son compartidos en forma equitativa por los átomos, de este modo lo átomos adquieren cargas parciales de signo opuesto.En forma práctica:

ΔE.N ≠ O

(ΔE.N = 2,1)

(ΔE.N = 3,0)

compartición desigual(enlace covalente polar)

ΔE.N = 0,9

Ejemplo: Formación del HCl

Otros ejemplos: H2O, NH3, HCl, CH4, HF, etc.

6. ENLACE COVALENTE APOLAREs cuando los electrones enlazantes son

compartidos en forma equitativa por los átomos. En forma práctica:

ΔE.N = OEjemplo: Formación del H2

(ΔE.N = 2,1)

(ΔE.N = 2,1)

ΔE.N = O compartición equitativa(enlace covalente apolar)

Otros ejemplos: N2 , O2, Cl2, PH3 , etc.

PROPIEDADES DE LOS COMPUESTOS COVALENTESA condiciones ambientales pueden ser

sólidos, líquidos o gases.Generalmente tienen bajo punto de fusión y

ebullición.Son muchos más compuestos covalentes que

iónicos.Mayormente sus soluciones no son

conductores de la electricidad.Constituyen moléculas que son agregados

de un número definido de átomos iguales o diferentes.

La mayoría son insolubles en disolvente polares como el agua.

La mayoría son solubles en solventes no polares tal como el tetracloruro de carbono (CCl4) y el hexano (C6H14)

ENLACE METÁLICOPara explicar las propiedades características de

los metales (su alta conductividad eléctrica y térmica, ductilidad y maleabilidad, ...) se ha elaborado un modelo de enlace metálico conocido como modelo de la nube o del mar de electrones: Los átomos de los metales tienen pocos electrones en su última capa, por lo general 1, 2 ó 3. Éstos átomos pierden fácilmente esos electrones (electrones de valencia) y se convierten en iones positivos, por ejemplo Na+, Cu2+, Mg2+. Los iones positivos resultantes se ordenan en el espacio formando la red metálica. Los electrones de valencia desprendidos de los átomos forman una nube de electrones que puede desplazarse a través de toda la red. De este modo todo el conjunto de los iones positivos del metal queda unido mediante la nube de electrones con carga negativa que los envuelve.