ENLACE QUMICO

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Descripción del enlace químico

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ENLACE QUMICO

INTRODUCCION:Los elementos qumicos se combinan de diferentes maneras para formar toda una variedad de compuestos inorgnicos y orgnicos. Hay compuestos gaseosos, lquidos y slidos, los hay txicos e inocuos, mientras que otros son altamente benficos para la salud. Las propiedades de cada compuesto dependen del tipo de elemento qumico que lo forman, el modo cmo se enlazan (tipo de enlace qumico), la forma y geometra de los agregados atmicos (molculas) y de como estos interactan entre s.

En 1916, el qumico alemnWalther Kosselexpuso que en las reacciones qumicas ocurren prdida y ganancia de electrones por parte de los tomos, y por ello estos adquieren la configuracin electrnica de un gas noble. Sin duda Kossel se refera al enlace inico, y por lo tanto a los compuestos inicos.Posteriormente los qumicos norteamericanosGilbert Newton LewiseIrving Langmuir, cada uno en forma independiente estudiaron los compuestos inicos y no inicos (covalentes), comprobando que los tomos al formar enlace qumico adquieren en su mayora la estructura atmica de un gas noble (8 electrones en el nivel externo), lo que hoy se llamaRegla del Octeto.

En 1923, G.N.Lewis plantea suteora de enlace por pares de electronesy anuncia que el octeto se logra por medio de comparticin de electrones. Entonces a Kossel lo podemos considerar como el padre del enlace inico, y a Lewis el padre del enlace covalente.

En 1926, Walter Heitler y Fritz London demostraron que el enlace covalente en la molcula de H2se podra explicar mediante la mecnica cuntica.

La mecnica cuntica describe muy bien a los tomos y estructura electrnica de los mismos; pero la situacin en la molcula es muy diferente debido a la mayor complejidad de esta, el aparato matemtico es mucho mas difcil de formular y los resultados menos fciles de obtener e interpretar.

Hoy en da, los qumicos disponen de mtodos de calculo y de tcnicas experimentales muy sofisticadas que permiten conocer con exactitud la forma, geometra y dimensiones de las molculas.

CONCEPTO:Elenlace qumicoes la fuerza que mantiene unidos a los tomos (enlace interatmico) para formar molculas o formar sistemas cristalinos (inicos, metlicos o covalentes) y molculas (enlace intermolecular) para formar los estados condensados de la materia (slido y lquido), dicha fuerza es de naturaleza electromagntica (elctrica y magntica), predominante fuerza elctrica.PRINCIPIO FUNDAMENTAL:Los tomos y molculas forman enlaces qumicos con la finalidad de adquirir un estado de menor energa, para asa lograr una condicin de mayor estabilidad. En el caso de los tomos, la estabilidad se reflejara en un cambio de su configuracin electrnica externa.Veamos la formacin de la molcula de HCl

La misma energa se requiere como mnimo para romper o disociar el enlace (energa de disociacin)

Con una grfica veamos la variacin de energa en la formacin del enlace.

NOTACION O FORMULA DE LEWIS:Es la representacin convencional de los electrones de valencia (electrones que intervienen en los enlaces qumicos), mediante el uso de puntos o aspas que se colocan alrededor del smbolo del elemento.

En general para los elementos representativos (recordar que el numero de grupo indica el numero de electrones de valencia) tenemos:

REGLA DEL OCTETO:G.N.Lewis, al estudiar la molcula de hidrgeno (H2) not que cada tomo al compartir electrones adquiere dos electrones, o sea la estructura electrnica del gas noble Helio (2He) y comprob tambin que los dems tomos que comparten electrones al formar enlace qumico, llegan a adquirir la estructura electrnica de los gases nobles.Existen muchas e importantes excepciones a la regla del octeto, por lo tantono hay que sobrevalorar la importancia ni aplicabilidad de esta regla. Dichas excepciones las trataremos posteriormente.CLASIFICACION DE ENLACES QUIMICOS:1. Enlaces Interatmicos: Enlace inico o electro Valente Enlace covalente Enlace metlico 2. Enlaces Intermoleculares o Fuerzas de Van der Waals: Enlace dipolo dipolo Enlace puente de hidrgeno Enlace por fuerzas de LondonENLACE INICO O ELECTROVALENTEElenlace inicoes lafuerza de atraccin elctricaque existe entre los iones de cargas o puestas (cationes aniones) que los mantienen juntos en una estructura cristalina. Resulta de la transferencia de uno o mas electrones comnmente del metal hacia el no metalEjemplo:Cloruro de Sodio (NaCl)

Algunos cationes y aniones que participan en los enlaces inicos:CatinNombreAninNombre

Na+1SdicoF-1Fluoruro

K+1PotsicoCl-1Cloruro

Mg+1MagnsicoS=Sulfuro

Ca+2ClcicoBr-1Bromuro

NH4+1AmonioCO3=Carbonato

Compuesto Inico:Es aquel compuesto qumico donde existenenlaces inicos, por lo tanto no se presenta como molcula.Ejemplos:NaCl , CaCO3, NH4Cl , NH4Br , Na2CO3, KBr , MgCl2Propiedades de los Compuestos Inicos:1. A temperatura ambiental son slidos, cuya estructura est definida por lo que son cristalinos (la atraccin de los iones es poli direccional)2. Generalmente son solubles en agua y otros solventes polares como etanol, acetona, etc.3. Tienen alta temperatura de fusin y ebullicin.Ejemplos: NaCl (Fusin = 801C) KBr (Fusin = 735C)En solucin acuosa o fundidos conducen la corriente elctrica, pero en el estado solido no la conducen.ENLACE COVALENTEEs lafuerza electromagnticaque mantiene unidos a tomos que comparten electrones, los cuales tienen espines o giros opuestos. Los tomos enlazados se encuentran neutros y generalmente son no metlicos.

Propiedades de los Enlaces Covalentes: A temperatura ambiental pueden ser slidos, lquidos o gaseosos. Algunos pueden ser slidos cristalinos Generalmente tienen baja temperatura de fusin y ebullicin. Generalmente son insolubles en agua, pero si son solubles en solventes apolares Son aislantes, es decir, son malos conductores elctricos.Para su mejor estudio, estos enlaces se clasifican en:Segn el nmero de pares electrnicos enlazantes1. Enlace Simple:Cuando entre los tomos enlazados se comparten un par de electrones.ejemplo:Sulfuro de Hidrgeno (H2S)

2. Enlace Mltiple:Cuando los tomos enlazados comparten mas de un par de electrones, estos pueden ser:a) Enlace doble:Comparticin de dos pares de electrones.ejemplo:el oxigeno (O2)

b) Enlace triple:Comparticin de tres pares de electrones.ejemplo:Nitrgeno (N2)

Segn la estabilidadquimicalos enlaces pueden sersigma ()opi(), en forma practica estos enlaces se reconocen as:

[vea ejemplos de Enlace Covalente Aqu]Segn el nmero de electrones aportados para formar el par electrnico enlazante1. Enlace Covalente Normal:Cadaatomoaporta un electrn a la formacin del enlace.ejemplo:Cloro (Cl2)

ejemplo:Cloruro de Berilio (BeCl2)

2. Enlace Covalente Coordinado o Dativo:Solo uno de los tomos aporta el par electrnico enlazante.ejemplo:Trixido de Azufre (SO3)

Ms ejemplos y explicaciones sobre el enlace dativo en:|Enlace Coordinado o Dativo|Segn su polaridad1.Enlace Covalente Apolar o Puro:Es cuando los tomos comparten equitativamente a los electrones. Generalmente participan tomo del mismo elemento no metlico.Se cumple que la diferencia de electronegatividades es cero:EN = 0ejemplo:Hidrogeno (H2)

2.Enlace Covalente Polar:Es cuando los electrones enlazantes no son compartidos en forma equitativa por los tomos, esto debido a que uno de los tomos es mas negativo que otro.Se cumple que la diferencia de electronegatividades es diferente de cero:EN 0ejemplo:Yoduro de Hidrgeno

donde:+/- :carga parcial: momento dipolar del enlace, es aquel parmetro que mide el grado de polaridad de un enlace.Ejercicios sobre enlaces covalentes simples y mltiplesDado los siguientes compuestos, agrupar de acuerdo a si tienen enlace covalentes simples, dobles o triples.1.H22.Cl23.O24.N25.F26.CO27.H2O8.HNO29.HCl10.COSolucin:Vamos a ayudarnos haciendo la estructura de Lewis:

Si quiere ver ejercicios con la estructura de Lewis, hacerclic aqu

Clculo de enlaces sigma () y pi ()Del ejercicio anterior, calcular el nmero de enlacessigma ()y enlacespi ().Solucin:Para calcular los enlaces sigma y pi, usamos esta regla prctica

1.H2 1 enlace sigma2.Cl2 1 enlace sigma3.O2 1 enlace sigma y 1 enlace pi4.N2 1 enlace sigma y 2 enlace pi5.F2 1 enlace sigma6.CO2 2 enlace sigma y 2 enlace pi7.H2O 2 enlace sigma8.HNO2 3 enlace sigma y 2 enlace pi9.HCl 1 enlace sigma10.CO 1 enlace sigma y 1 enlace piEjercicios sobre enlaces dativosEn lugar de aportar un electrn cada tomo del enlace, los dos electrones son aportados por el mismo tomo. Este tipo de enlace recibe el nombre deenlace covalente coordinadooenlace covalente dativo.Realizar el esquema para los siguientes compuestos, e indicar el nmero de enlaces simples, dobles, dativos.1.SO22.NH3Solucin:No entendiste sobre enlaces dativos? Clic AquEnlace covalente Polar y ApolarRegla practica: Apolar:Se cumple que la diferencia de electronegatividades es cero:EN = 0 ,se da entre elementos iguales aquellos que presentengeometra lineal y simtrica.Ejemplo: F2, Cl2, Br2 Polar:Se cumple que la diferencia de electronegatividades es diferente de cero:EN 0, se da entre elementos diferentes.Ejemplo: CO , SO2Indicar si los siguientes enlaces son molculas polar o apolar:1.H2 molcula apolar2.Cl2 molcula apolar3.O2 molcula apolar4.N2 molcula apolar5.F2 molcula apolar6.CO2 molcula apolar (geometra lineal y simtrica)7.H2O molcula polar (presenta angulo de enlace)8.HNO2 molcula polar9.HCl molcula polar10.CO molcula polarEnlace covalente apolar o puroEs cuandolos tomos comparten equitativamente a los electrones de enlace.Generalmenteparticipan tomos del mismo elemento no metlico.Si lasgeometras moleculares son simtricas, tambin son apolaresSe cumple que: EN = 0Ejemplo 1:gas hidrgeno (H2)

Ejemplo 2:Indique cual de los dos compuestos, presenta geometra molecular simtrica: CO2 , H2O

Ejemplo 3:Del ejemplo anterior Cul de los dos compuestos es ap