Unión entre átomos: enlace químico




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títuloUnión entre átomos: enlace químico
fecha de publicación20.01.2016
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UNIÓN ENTRE ÁTOMOS: ENLACE QUÍMICO
Los átomos tienden a unirse unos a otros para formar entidades más complejas. De esta manera se construyen todas las sustancias: agua, madera, metales...


  • ¿Por qué los átomos tienden a unirse y no permanecen aislados como tales átomos?

  • ¿Por qué un átomo de cloro se une a uno de hidrógeno y, sin embargo, un átomo de oxígeno se combina con dos de hidrógeno o uno de nitrógeno con tres de hidrógeno?

  • ¿Cuál es el “mecanismo” que mantiene unidos los átomos?


La teoría del enlace químico trata de dar respuesta a estas cuestiones
El ENLACE QUÍMICO

La causa determinante de que los átomos traten de combinarse con otros es la tendencia de todos ellos a adquirir la configuración de gas noble (ns2 p6) en su capa más externa o “capa de valencia”.

Se ha comprobado que los gases nobles no tienden a reaccionar con otros elementos, lo que nos indica que poseen una estructura electrónica estable, con 8 electrones en la capa de valencia. Los átomos para adquirir la estructura de gas noble captarán o cederán electrones cumpliendo la regla del octeto (poseer 8 electrones en la capa de valencia). En realidad esta regla deja de cumplirse a partir del 3er periodo, pero en este tema estudiaremos casi exclusivamente los tres primeros periodos, por lo que mantendremos este criterio de estabilidad.
Los elementos químicos situados a la izquierda del sistema periodo, tienden a captar electrones para completar la capa de valencia y adquirir estabilidad; son los metales, que abarcan prácticamente desde los alcalinos hasta los térreos pasando por los de transición. Los elementos situados a la derecha del SP, son los no metales, que tienden a captar electrones para estabilizarse y comprende prácticamente los grupos que van desde el grupo del C hasta los halógenos.

*Recuerda que el H está en el grupo de los alcalinos pero es un no metal

1e-

















































8e-

 

2e-































3e-

4e-

5e-

6e-

7e-

 

 

 































 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 




























 

 

 

 

 

 

 

 

 




























 

 

 

 

 

 

 

 

 




























 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Veremos a continuación tres tipos de enlace químico entre átomos: iónico, covalente y metálico.
1.-ENLACE IÓNICO

- Cuando un metal y un no metal se ponen en contacto, los átomos del metal ceden electrones a los átomos del no metal, produciéndose así iones positivos (cationes) metálicos e iones negativos (aniones) no metálicos que se atraen, debido a la interacción electrostática entre cargas opuestas, y forman un sólido cristalino iónico.

Los iones con cargas opuestas se combinan para formar el cristal o red cristalina (estructura integrada por un número muy elevado de átomos dispuestos de forma muy ordenada) y que en su conjunto es eléctricamente neutro:




Na → Na+ + 1e-

Na+ + Cl- → NaCl

Cl + 1e-→Cl-

Observa que el proceso fundamental consiste en la transferencia de electrones entre los átomo (uno da un electrón y el otro lo coge), formándose iones de distinto signo que se atraen
Veamos algunas propiedades de los compuestos iónicos:

  • Tienen puntos de fusión y ebullición altos debido a la fuerte unión que se establece entre los iones en la red.

  • No conducen la corriente en estado sólido, pues no posee electrones que puedan desplazarse al aplicar al cristal una diferencia de potencial. Sin embargo, sí conducen la corriente si están fundidos o disueltos, pues los iones se pueden mover libremente.

  • Son solubles en agua, porque las moléculas de agua son polares y pueden romper la red cristalina del compuesto iónico (semejante disuelve a semejante)


2.- ENLACE COVALENTE


  • Se unión entre átomos no metálicos se denomina enlace covalente.

  • Estos átomos tienden a captar electrones para estabilizarse y lo hacen mediante la compartición de electrones entre los átomos que los unen: Ej


Cuando los átomos se unen mediante este tipo de enlace se forman unas nuevas entidades formadas por los átomos unidos. Son las moléculas. Las moléculas son las unidades básicas de los compuestos.
Para referirse a los compuestos se utilizan las “formulas químicas”.
Para escribir la fórmula química correspondiente a un compuesto se citan los átomos que lo forman utilizando su símbolo afectado de un subíndice que indica el número de átomos que forman la molécula.

Por ejemplo, para el caso anterior la fórmula sería HCl.
Para representar las moléculas resultantes de la unión mediante enlace covalente se utilizan mucho los diagramas de Lewis. En ellos se representan por puntos o cruces los electrones de la capa de valencia del átomo y los electrones compartidos se sitúan entre los dos átomos. De esta manera es fácil visualizar cómo ambos átomos quedan con ocho electrones (estructura de gas noble) y los electrones compartidos:

Para simplificar la escritura los electrones de enlace se representan por una raya entre ambos átomos:
H – H O = O H – O - H
Propiedades de las sustancias covalente o moleculares:

  1. Presentan puntos de fusión y ebullición muy bajos, lo cual indica que la unión entre las moléculas es muy débil. (unión que nada tiene que ver con la fuerte unión covalente que hay entre los átomos que forman las moléculas)

  2. No conducen la corriente eléctrica ya que no poseen cargas libres que se puedan desplazar en un campo eléctrico.

  3. No son solubles en agua en general, pero sí en disolventes covalentes (semejante disuelve a semejante)


3.- ENLACE METÁLICO


  • Se establece entre átomos metálicos.

  • El enlace metálico podemos describirlo como una disposición muy ordenada y compacta de iones positivos del metal (red metálica) entre los cuales se distribuyen los electrones perdidos por cada átomo a modo de “nube electrónica” . Es importante observar que los electrones pueden circular libremente entre los cationes, no están ligados (sujetos) a lo núcleos y son compartidos por todos ellos. Esta nube electrónica hace de “colchón” entre las cargas positivas impidiendo que se repelan y manteniendo unidos los átomos del metal.

  • La estructura de un metal sería:



En cuanto a sus propiedades:

  1. Tienen puntos de fusión y ebullición muy altos, lo que da una idea de la gran fuerza de la unión metálica.

  2. Son insolubles en agua, y en disolventes covalentes.

  3. Conducen muy bien la electricidad debido a la presencia de electrones de valencia que pueden desplazarse con facilidad al aplicar al metal una diferencia de potencial.

  4. Son maleables y dúctiles (se pueden transformar en hilos y láminas)


Cuadro resumen del enlace químico:


TIPO DE ENLACE

ELEMENTOS que lo forman

PROCESO

PROPIEDADES

EJEMPLO








































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