Enlaces quimicos
Los enlaces quimicos, son las fuerzas que mantienen unidos a los
atomos.
Cuando los átomos se enlazan entre si, ceden, aceptan o comparten electrones. Son los electrones de valencia quienes determinan de que forma se unirá un atomo con otro y las caracteristicas del enlace.
Regla del octeto
EL último grupo de la tabla periódica VIII A (18), que forma la familia de los gases nobles, son los elementos más estables de la tabla periódica. Esto se deben a que tienen 8 electrones en su capa más externa, excepto el Helio que tiene solo 2 electrones, que también se considera como una configuración estable.
Los elementos al combinarse unos con otros, aceptan, ceden o comparten electrones con la finalidad de tener 8 electrones en su nivel más externo, esto es lo que se conoce como la regla del octeto.
Enlace ionico
Caracteristicas:
Los compuestos formados pos enlaces ionicos tienen las siguientes
caracteristicas:
Disposicion de los iones en un cristal de cloruro de sodio
Modelo de esperas y varillas de un cristal de cloruro de sodio. El diametro de un ion cloruro es alrededor del doble del de un ion de sodio.
El cloruro de sodio es un solido cristalino de forma cubica que tiene un punto de fisiòn de 808 grados C.
Formacion de enlaces
ionicos
Ejm: NaF
Na metal del grupo IA |
|
ENLACE IONICO
|
F no metal del grupo VIIA |
Para explicar la formacion del enlace escribimos la configuracion electronica de cada atomo:
11Na: |
1s, 2s, 2p, 3s |
Electrones de valencia | = 1 |
9F |
1s, 2s, 2p |
Electrones de valencia | = 5 +2 = 7 |
Si el sodio pierde el electron de valencia, su ultimo nivel seria el 2, y en este tendria 8 electrones de valencia, formandose un cation (ion positivo) |
|
El fluor con 7 electrones de valencia, solo necesita uno para completar su octeto, si acepta el electron que cede el sodio se forma un anion (ion negativo) |
|
La estructura de Lewis del compuesto se representa de la siguiente forma:
[Na]
|
1+ |
..
[:F:] .. |
1- |
Otro ejemplo: MgBr2
Mg: metal del grupo II A
Br: no metal del grupo VIIA
METAL + NO METAL |
|
IONICO |
No es necesario hacer la configuracion sino solo la estructura de Lewis de cada elemento. Recuerda, el numero de grupo en romano, para los representativos, indica el numero de electrones de
valencia. Nosotros solo usaremos compuestos formados por elementos representativos.
:Mg
|
..
:Br: . |
El atomo de Mg pierde sus 2 e- de valencia, y cada Br acepta uno para completar el octeto.
|
||||||||
|
|
Los atomos de Br completan su octeto gracias a uno de los dos electrones cedidos por el Mg, el cual tambien queda con 8 electrones en un nivel mas bajo.
Ejercicio: Dibuje la estructura de Lewis para los siguientes compuestos indicando el tipo de enlace. Escribe sobre la linea el nombre del compuesto.
a) K2S _________________________
b) Cs2O ________________________
c) CaI2 _________________________
d) Al2O3 ________________________
Enlace covalente
Caracteristicas:
Las caracteristicas de los compuestos unidos por enlaces covalentes
son:
Formacion de enlaces covalentes
Ejemplificaremos, con elementos que existen como moléculas diatómicas.
Cl2, cloro molecular, formado por dos atomos de cloro. Como es un no metal, sus atomos se unen por enlaces
covalentes.
..
:Cl: . |
El cloro es un elemento del grupo VII A.
|
El atomos de cloro solo necesita un electron para completar su octeto. Al unirse con otro atomo de cloro ambos comparten su electron desapareado y se forma un enlace covalente sencillo entre ellos. Este enlace se representa mediante una linea entre los dos atomos.
..
: Cl .. |
-
|
..
: Cl .. |
La linea roja representa un enlace covalente sencillo, formado por dos electrones. Estos electrones se comparten por ambos atomos.
O2 La molecula de oxigeno tambien es
diatomica. Pot ser del grupo VIA la estructura de Lewis del oxigeno es:
..
: O . . |
Al oxigeno le hacen falta dos electrones para completar su octeto. Cada
oxigeno dispone de 6 electrones, con los cuales ambos deben tener al final ocho electrones. Por lo tanto el total de electrones disponibles es:
2 x 6 e- = 12 e- menos dos que se ocupan para el enlace inicial restan 10.
Estos 10 e- se colocan por pares al azar entre los dos
atomos.
..
: O .. |
-
|
..
: O |
Ahora revisamos cuantos electrones tiene cada atomo alrededor.
Observamos que el oxigeno de la izquierda esta completo, mientras que el derecha tiene solo seis. Entonces uno de los pares que rodean al oxigeno de la izquierda, se coloca entre los dos atomos
formandose un doble enlace, y de esa forma los dos quedan con 8 electrones.
..
: O |
=
|
..
O: |
La molecula queda formada por un enlace covalente doble, 4 electrones enlazados y 4 pares de electrones no enlazados.
N2 El nitrogeno, otra molecula diatomica,
estaubicado en el grupo VA, por lo tanto cada nitrogeno aporta 5 electrones x 2 atomos = 10 electrones, menos los dos del enlace inicial son un total de 8 electrones.
..
: N |
-
|
..
N: |
Ambos atomos estan rodeados por solo 6 electrones, por lo tanto, cada uno de ellos compartir uno de sus pares con el otro atomo formandose un triple enlace.
:
N
|
=
|
N
:
|
La molecula queda formada por un enlace covalente triple, 4 electrones enlazados y dos pares de electrones no enlazados.
En los compuestos covalentes formados por 3 elementos o mas, siempre debe seleccionarse unatomo como central para hacer el esqueleto basico del compuesto. Para esto se siguen la siguientes reglas:
Ejms:
CO2 (dioxido de carbono)
TRES NO METALES |
|
COVALENTE |
Total de electrones de valencia:
C 1 x 4 electrones= | 4 electrones |
O 2 x 6 electrones= | 12 electrones + |
16 electrones |
El carbono es el atomo central, por lo que se gastan cuatro electrones,
y los 12 restantes se acomodan en pares al azar.
En esta estructura, ambos oxigenos han completado su octeto, pero el carbono no. Por lo tanto, un par no enlazante de cada oxigeno se coloca en el enlace C-O formandose dos dobles enlaces.
La estructura esta formada por 2 enlaces covalentes dobles, 4 pares de electrones no enlazantes y 6 electrones enlazados.
[NO3] | 1- |
(ion nitrito)
|
Electrones de valencia totales:
N 1 x 5 e- = | 5 | |
O 3 x 6 e- = | 18 + | |
23 e- | + 1 e- (porque es un ion negativo) = 24 electrones |
El nitrogeno es el atomo central, por lo que se ocupan tres enlaces
covalentes para enlazar los oxigenos.
Al nitrogeno le falta un par de electrones, por los que uno de los pares
no enlazantes del oxigeno se desplaza para formar un doble enlace.
El doble enlace podria colocarse en tres posiciones distintas, pero la
mas correcta es la central por ser mas simetrica.
Tipos de enlace
covalentes
Electronegatividad. - La electronegatividad es una medida de la tendencia que muestra un átomo de un enlace covalente, a atraer hacia si los electrones compartidos. Linus Pauling, fue el primer químico que desarrolle una escala numérica de electronegatividad. En su escala, se asigna al flúor, el elemento más electronegativo, el valor de 4. El oxígeno es el segundo, seguido del cloro y el nitrógeno.
A continuación, se muestra los valores de electronegatividad de los elementos. Observe que no se reporta valor para los gases nobles por ser los elementos menos reactivos de la tabla periódica.
La diferencia en los valores de electronegatividad determina la polaridad de un enlace.
Cuando se enlazan dos átomos iguales, con la misma electronegatividad, la diferencia es cero, y el enlace es covalente no polar, ya que los electrones son atraídos por igual por ambos átomos.
El criterio que se sigue para determinar el tipo de enlace a partir de la diferencia de electronegatividad, en términos, generales es el siguiente:
Diferencia de electronegatividad Tipos de enlace
Menor o igual a 0.4 Covalente no polar
De 0.5 a 1.7 Covalente polar
Mayor de 1.7 Iónico
Casi todos los compuestos contienen enlaces covalente polares; quedan comprendidos entre los extremos de lo covalente no polar y lo iónico puro.
Enlace iónico Enlace covalente polar Enlace covalente no polar
Se transfieren Los electrones se comparten Los electrones se comparten
de manera desigual por igual
CARÁCTER IÓNICO CRECIENTE.