ENLACES QUÍMICOS

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UNIVERSIDAD DE SONORA

ELEMENTOS DE QUÍMICA Dra. Karla Santacruz Gómez

Contenidos

Concepto y clasificación 1

Enlace iónico 2

Enlace covalente 3

Enlace Metálico 4

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“Se establece un enlace químico entre dos átomos o grupos de

átomos cuando las fuerzas que actúan entre ellos son de índole tal que conducen a la formación

de un agregado con suficiente estabilidad, que es conveniente

para el químico considerarlo como una especie molecular

independiente”

The nature of the chemical bond

Linus PAULING. 3

Está claro que la descripción íntima de un enlace químico debe ser esencialmente electrónica.

El comportamiento y la distribución de los electrones en torno del núcleo

es lo que da el carácter fundamental de un átomo; lo mismo debe de ser para las moléculas. Por ello, en cierto sentido, la descripción de los

enlaces en cualquier molécula es, simplemente, la descripción de su

distribución electrónica. Valencia.

A. Coulson.

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Enlaces y Moléculas

1 Cuando l os á tomos en t ran en interacción mutua, de modo que se completan sus niveles energéticos exteriores, se forman partículas nuevas más grandes.

2 Estas partículas constituidas por dos o más á tomos se conocen como moléculas y las fuerzas que las mantienen unidas se conocen como enlaces.

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ENLACES QUÍMICOS

v IÓNICO

v COVALENTE § POLAR

§ NO POLAR

v METÁLICO

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ENLACES IÓNICOS

Se forman por la atracción mutua de partículas de carga eléctrica opuesta (METAL y NO METAL).

The ionic bond is when these oppositely charged ions attract each other to form a neutral compound –

Consiste en la transferencia de electrones de un átomo a otro.

v  Formación de IONES. v  Los electrones se transfieren del metal (que se convierte

en catión) al no metálico (se convierte en anión) v  Ambos iones adquieren la configuración de un gas noble.

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Enlaces Iónicos

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1. Se forma entre un átomo que posee 7 electrones de valencia y átomos metálicos con uno o dos electrones en el ultimo nivel, esto es entre los grupos VIIA y IA-IIA. 2. una vez que se unen, adquieren una configuración isoelectrónica de gas noble 3. En ciertas condiciones el enlace interatómico se rompe. El resultado es la formación de iones, es decir de un átomo con carga positiva o catión y un átomo de carga negativa o anión. 4. Cuando dos elementos se localizan en grupos distantes en la tabla periódica, se combinan con facilidad debido a que sus requerimientos electrónicos son opuestos. Ejemplo: El sodio (grupo IA) tiene 1 electrón en el nivel de valencia. El cloro (gpo VIIA) tiene 7 electrones de valencia. Debido a sus requerimientos opuestos se combinan con facilidad para formar el NaCl.

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Consiste en la transferencia de electrones de un átomo a otro.

Enlace Iónico

Enlace Iónico

Un enlace iónico es la fuerza de la atracción electrostática entre iones de carga opuesta.

Iones libres

Estos enlaces pueden ser bastante fuertes pero muchas sustancias iónicas se separan fácilmente en agua, produciendo iones libres.

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Requisitos para la formación del Enlace Iónico

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VALENCIA: Determina la valencia iónica, esto es, la ganancia o pérdida de electrones. Así si la valencia principal es de 1 a 3, el elemento pierde electrones (catión) Valencia de -3 a -1, el átomo acepta electrones y se transforma en anión. En las reacciones de síntesis, también llamadas de combinación directa, dos reactantes de combinan para integrar un solo producto. El factor determinante en la formación de iones, o sea, el causante de la transferencia total de electrones en el enlace iónico, es la electronegatividad o capacidad que tienen los átomos para atraer el par electrónico del enlace..

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EXTRA-TOPIC

Formación de cationes (E. Iónicos)

v Los metales pierden sus electrones de valencia para formar cationes:

v Esta perdida de electrones se llama oxidación.

v Na . Na+ + e-

sodio v Mg: Mg2+ + 2 e-

magnesio

v  : Al . Al 3+ + 3 e- aluminio

Química 15

Formación de Aniones

v Los no metales ganan electrones y adquieren la configuración de gas noble:

v Este proceso se llama reducción.

v : Cl . + e- : Cl : - : O : + 2e- : O : 2- oxido

v  :N . + 3e- : N : 3- nitruro

. : :

. : :

. .

: :

: :

Química 16

Ejemplo de enlace iónico

Química 17

*POLAR *NO POLAR

ENLACES COVALENTES

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Enlace Covalente

v  En este tipo de enlace, los elementos se unen y comparten sus electrones.

•  Dos átomos no metálicos •  No metales y el Hidrogeno.

•  En este tipo de enlace NO se forman iones.

v  Los electrones compartidos

pertenecen a ambos átomos simultáneamente.

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v Al compartir los electrones, comparten la estabilidad que correspondería a un gas noble.

v Existen dos tipos de enlaces covalentes. §  Polar §  No Polar

Enlace covalente

UNION COVALENTE

Esquemáticamente cada par de electrones compartidos se simboliza con una línea, dos átomos pueden compartir 1, 2 o 3 pares de electrones

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Covalente Polar

v Se unen 2 átomos no metálicos diferentes v un átomo tiene mayor fuerza de atracción

(electronegatividad) por el par de electrones compartido que el otro átomo.

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COVALENTE NO POLAR

v Dos átomos del mismo elemento cuya diferencia de electronegatividad es CERO.

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ENLACES METÁLICOS

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v Este tipo de enlace ocurre entre átomos de

metales.

v Los átomos de los metales tienen pocos

electrones en su último nivel.

v Estos átomos pierden fácilmente estos

electrones.

v Estos electrones forman una nube electrónica

que está débilmente unida al núcleo.

Enlace metálico

v La unión de estos átomos tiene la forma

de una red cristalina.

v Esta nube tiene una gran movilidad.

v Lo que nos lleva a que el enlace metálico

es deslocalizado.

v Esto explicaría algunas características de

los metales.

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v En donde su único electrón está enlazado deslocalizadamente a los otros átomos, formando una red cristalina.

Ejemplo: Litio

Enlaces metálicos

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Para formar el enlace metálico, los átomos pierden los electrones de su última capa, que forman la nube electrónica, donde se empaquetan los iones positivos resultantes.

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COMPUESTOS IÓNICOS 1.  Son sólidos con punto de

fusión altos (por lo general, > 400ºC)

2.  Muchos son solubles en disolventes polares, como el agua..

3.  La mayoría es insoluble en disolventes no polares, como el hexano C6H14.

4.  Los compuestos fundidos conducen bien la electricidad porque contienen partículas móviles con carga (iones)

5.  Las soluciones acuosas conducen bien la electricidad porque contienen partículas móviles con carga (iones).

COMPUESTOS COVALENTES 1.  Son gases, líquidos o sólidos

con punto de fusión bajos (por lo general, < 300ºC)

2.  Muchos de ellos son insolubles en disolventes polares.

3.  La mayoría es soluble en disolventes no polares, como el hexano C6H14.

4.  Los compuestos líquidos o fundidos no conducen la electricidad.

5.  Las soluciones acuosas suelen ser malas conductoras de la electricidad porque no contienen partículas con carga.

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Determina el tipo de enlace más problable.

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Contenidos

Estructuras de Lewis 1

Excepciones a regla del octeto 2

Fuerzas dipolo-dipolo 3

Fuerzas de dispersion 4

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Puente de hidrógeno 5

ESTRUCTURA DE LEWIS

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RICHARD ABEGG (1869-1910)

v Un elemento puede variar únicamente en ocho unidades su valencia. (1904)

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Albrecht Kossel (1853-1921)

v Transferencia de electrones de un átomo a otro para formar iones con estructura de gas noble.

(1916)

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Gilbert Newton Lewis (1875- 1946)

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Los átomos se combinan para generar una configuración electrónica más estable”

La

máxima estabilidad resulta cuando un átomo es

isoelectrónico con un gas noble

Regla del octeto

Esta regla es muy útil en casos que involucran átomos como C,

N, O, y F.

F : F : : .. ..

..

..

Al formar compuestos, los átomos ganan, pierden, o comparten electrones para producir

una configuración electrónica estable caracterizada por 8 electrones de valencia.

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Fuerzas intermoleculares

Fuer

zas

inte

rmol

ecul

ares

Las fuerzas intermoleculares son fuerzas electromagnéticas las cua les ac túan ent re moléculas o entre regiones ampliamente distantes de una macromolécula.

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Clasificación

Fuerzas Intermoleculares

Fuerzas electromagnéticas

Dipolo- dipolo

Dispersión P.hidrógeno

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Dipolo-Dipolo

v Son las fuerzas que ocurren entre dos moléculas con dipolos permanentes.

v Estas funcionan de forma similar a las interacciones iónicas, pero son más débiles debido a que poseen solamente cargas parciales. Un ejemplo de esto puede ser visto en el ácido clorhídrico:

(+)(-) (+)(-) H-Cl----H-Cl (-)(+)

(-)(+) Cl-H----Cl-H

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Fuerzas de Dispersión o London

v Son pequeñas y transitorias fuerzas de atracción entre moléculas no polares.

v Son más intensas en las moléculas no polares más grandes que en las pequeñas.

v Son de mayor magnitud en el Br2, que en el I2, que en el F2.

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Puente de hidrógeno

v Es un tipo de atracción dipolar particularmente fuerte, en el cual un átomo de hidrógeno hace de puente entre dos átomos electronegativos, sujetando a uno con un enlace covalente y al otro con fuerzas puramente electrostáticas.

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v  Ejemplo: el gas Cloro. v  Cada uno de los átomos de Cl aporta con su electrón para así

adquirir la estabilidad semejante al gas noble Ar.

Covalente puro (diatómicos H/N)

Cl Cl Cl Cl

En este tipo de enlace cada uno de los elementos aporta un electrón al par que forma el enlace. Al ser elementos semejantes, son atraídos por sus núcleos en forma simultánea, formando el enlace. Este tipo de unión es muy fuerte.

v En este tipo de enlace también se “comparte” una pareja de electrones.

v Pero la gran diferencia es que esta pareja proviene de tan solo uno de los átomos que forman el enlace.

v El átomo que aporta la pareja de electrones se llama donante y el átomo que los recibe aceptor.

COVALENTE COORDINADO O DATIVO

v Un ejemplo de este tipo de enlace es la unión entre O y S, formando el dióxido de azufre, en donde el S cede su par de electrones al O.

S O O S O

COVALENTE DATIVO

NIVELES EN EL MODELO ATÓMICO DE BOHR

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REFERENCIAS

1.  Valence - Online Etymology Dictionary. 2.  a b Partington, J.R. (1989). A Short

History of Chemistry. Dover Publications, Inc. ISBN 0-486-65977-1.

3.  Franklin, E. (1852). Phil. Trans., vol. cxlii, 417.

4.  Pure Appl. Chem. 66: 1175 (1994). 5.  http://www.webelements.com/ (accedido

2008-11-20).

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