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Química

2012

Clase Nº 5

Enlace químico

Profesor: Antonio Huamán

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

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

Los átomos se unen con la finalidad de lograr unsistema (estructura) más estable debido a quelogran 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 ose absorbe durante la formación o disociación de unenlace químico.

ELECTRONEGATIVIDAD (E.N): Se define como latendencia general de los núcleos de los átomos paraatraer electrones hacia si mismo cuando forma unenlace químico. La escala de electronegatividad másconocida es la de Pauling la cuál se asigna al flúor elvalor de 4,0.

Metales baja E.NNo metales alta E.N

ELECTRONEGATIVIDAD DE ALGUNOS ELEMENTOS

ELECTRONES DE VALENCIA: Son los electronesque se encuentran ubicados en el último nivel deenergía de los elementos representativos, estosparticipan en forma activa en la formación deenlaces.

Ejemplo:

11Na :

35Br:

52Te:

NOTACIÓN DE LEWIS: Es larepresentación convencional de loselectrones de valencia (electronesque intervienen en los enlacesquímicos), mediante el uso depuntos o aspas que se colocanalrededor del símbolo del elemento.

Ejemplo: Gilbert Newton Lewis

8O :

17Cl:

33As:

NOTACIÓN LEWIS PARA LOS ELEMENTOS REPRESENTATIVOS

Inestables Estables

REGLA DEL OCTETO: Kossel y Lewisestablecen que los átomos adquierenestabilidad química al completar 8electrones en su nivel más externo(configuración electrónica semejantea la de un gas noble), para lo cuál elátomo gana , pierde o comparteelectrones durante la formación delenlace químico.

Ejemplo:

Walther Kossel

CO2

Excepciones:

H2

BeH2

EN

LA

CE

QU

ÍMIC

OIÓNICO

COVALENTE

METÁLICO

CLASIFICACIÓN DE LOS ENLACES QUÍMICOS

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

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

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

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

No forman moléculas verdaderas, existe como unagregado 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 IÓNICOS

A condiciones ambientales son sólidos cristalinoscon una estructura definida.

Poseen alta temperatura de fusión (generalmentemayores 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 enagua.

Son sólidos duros y quebradizos.

NaCl CaO NaHCO3

Son interacciones de naturaleza electromagnéticaSe caracteriza por la compartición de electrones de

valenciaGeneralmente se da entre elementos no metálicosPara compuestos binarios se cumple: ΔE.N < 1,9

Ejemplo: Formación del F2

no metal no metal

compartición 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 SIMPLE

Este tipo de enlace se da cuando entre los átomosenlazados se comparte un par de electrones.

Ejemplo: Formación del CH4

< >4 E.C.

SIMPLES

2. ENLACE COVALENTE MULTIPLE

Este tipo de enlace se da cuando entre los átomosenlazados se comparte 2 o más pares deelectrones, estos pueden ser: doble y triple

a) Enlace doble: Compartición de dos paresde electrones

Ejemplo: Formación del O2

b) Enlace triple: Compartición de tres paresde electrones

< >

Ejemplo: Formación del N2

3. ENLACE COVALENTE NORMAL

Este tipo de enlace se da cuando cada átomoaporta igual cantidad de electrones en laformación del enlace.

Ejemplo: Formación del CO2

< >

4. ENLACE COVALENTE COORDINADO (DATIVO)

Este tipo de enlace se da cuando uno de losátomos aporta el par de electrones enlazantes.

Ejemplo: Formación del NH4+1

+1

5. ENLACE COVALENTE POLAR

Es cuando los electrones enlazantes no soncompartidos en forma equitativa por los átomos,de este modo lo átomos adquieren cargas parcialesde 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 APOLAR

Es cuando los electrones enlazantes soncompartidos en forma equitativa por los átomos.En forma práctica: ΔE.N = O

Ejemplo: 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 COVALENTES

A condiciones ambientales pueden ser sólidos,líquidos o gases.

Generalmente tienen bajo punto de fusión yebullición.

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 METÁLICO

Para explicar las propiedades características de los metales(su alta conductividad eléctrica y térmica, ductilidad ymaleabilidad, ...) se ha elaborado un modelo de enlacemetálico conocido como modelo de la nube o del mar deelectrones: Los átomos de los metales tienen pocoselectrones en su última capa, por lo general 1, 2 ó 3. Éstosátomos pierden fácilmente esos electrones (electrones devalencia) y se convierten en iones positivos, por ejemploNa+, Cu2+, Mg2+. Los iones positivos resultantes se ordenanen el espacio formando la red metálica. Los electrones devalencia desprendidos de los átomos forman una nube deelectrones que puede desplazarse a través de toda la red. Deeste modo todo el conjunto de los iones positivos del metalqueda unido mediante la nube de electrones con carganegativa que los envuelve.