ENLACES QUÍMICOS

ENLACES QUÍMICOS

OBJETIVO.- Diferenciar los distintos tipos de enlace quimico para establecer las propiedades de cada compuesto.
1. Generalidades de los 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.
2. Regla del octeto.
EL ultimo grupo de la tabla periodica VIII A (18), que forma la familia de los gases nobles, son los elementos mas estables de la tabla periodica. Esto se deben a que tienen 8 electrones en su capa mas externa, excepto el Helio que tiene solo 2 electrones, que tambien se considera como una configuracion 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.

3. Enlace ionico
Caracteristicas:

• Esta formado por metal + no metal
• No forma moleculas verdaderas, existe como un agregado de aniones (iones negativos) y cationes (iones positivos).
• Los metales ceden electrones formando por cationes, los no metales aceptan electrones formando aniones.

Los compuestos formados pos enlaces io;nicos tienen las siguientes caracteristicas:

• Son solidos a temperatura ambiente, ninguno es un liquido o un gas.
• Son buenos conductores del calor y la electricidad.
• Tienen altos puntos de fusion y ebullicion.
• Son solubles en solventes polares como el agua

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 formacioacute;n 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 electrpn de valencia, su ultimo nivel seria el 2, y en este tendria 8 electrones de valencia, formandose un cation (ion positivo)

Na 1+

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)

F 1-

La estructura de Lewis del compuesto se representa de la siguiente forma:

[Na]	1+

.. [:F:] ..	1-

En forma grafica podriamos representarlos asi:
(Insertar figura 1, p. 229, Hein)figura1
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.

	[Mg] 2+
.. [:Br:] .. 1-		.. [:Br:] .. 1-

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 ________________________

4.- Enlace covalente
Caracteristicas:

• Esta basado en la comparticion de electrones. Los atomos no ganan ni pierden electrones, COMPARTEN.
• Esta formado por elementos no metalicos. Pueden ser 2 o 3 no metales.
• Pueden estar unidos por enlaces sencillos, dobles o triples, dependiendo de los elementos que se unen.

Las caracteristicas de los compuestos unidos por enlaces covalentes son:

• Los compuestos covalentes pueden presentarse en cualquier estado de la materia: solido, liquido o gaseoso.
• Son malos conductores del calor y la electricidad.
• Tienen punto de fusion y ebullicion relativamente bajos.
• Son solubles en solventes polares como benceno, tetracloruro de carbono, etc., e insolubles en solventes polares como el agua.

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:

El atomo central es de un elemento unitario (o sea que solo hay un atomo de ese elemento en la molecula).

El oxigeno y el hidrogeno no pueden ser atomos centrales.

El carbono tiene preferencia como atomo central sobre el resto de los elementos.

En compuestos que contengan oxigeno e hidrogeno en la misma molecula, el hidrogeno nunca se enlaza al atomo central, sino que se enlaza al oxigeno, por ser este el segundo elemento mas electronegativo.

El hidrogeno no cumple la regla del octeto, sino que es estable al lograr la configuracion del gas noble helio con 2 electrones en su ultimo nivel.

Los atomos deben acomodarse de tal forma que la molecula resulte lo mas simetrica posible

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 enlaces covalentes

Los enlaces covalentes se clasifican en:

• COVALENTES POLARES
• COVALENTES NO POLARES
• COVALENTES COORDINADO