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UNIONES Y ENLACE QUÍMICO
2021
SEMANA 2 - 2021
Licda: Isabel Fratti de Del Cid
ENLACE QUÍMICO
Son uniones, atracciones, interacciones, fuerzas , que mantienen unidas a las partículas (átomos , iones ó moléculas) en las sustancias. Estas partículas al unirse, tienden a formar estructuras más estables.
El enlace químico puede ser:
Covalente
Iónico Se da entre átomos y
Metálico Iones
Intermolecular :se da entremoléculas
2
REGLA DEL OCTETO
Se aplica a la unión entre átomos, ya seaque generen moléculas ó iones:
Regla del octeto
Cuando dos o más átomos se combinan paraformar compuestos tienden a ganar, perder ócompartir electrones, en número suficientepara llegar a tener capas externas con 8electrones ( octeto) similares a las de losgases nobles ó inertes.
3
Las configuraciones de los gases nobles( VIIIA)
terminan en ns2 np6 ( n=2,3,4,5,6) (poseen 8 e- en el nivel mas externo es decir muestran un octeto). Ejemplo:
10Ne = 1s2 2s2 2p6 ( 8 e- en su último nivel «octeto»)
18Ar = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 ( 8e- en su último nivel = «octeto»)
36Kr = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 ( 8e- en su último nivel «octeto» )
(Estructura escrita usando regla diagonal)
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Electronegatividad.Capacidad relativa de un átomo para atraer los
electrones de otro ú otros átomos al formar unenlace.
Esta posee un valor numérico dado en la tablaperiódica. ( Busque este dato en el reverso de latabla como «Electronegatividad de Pauling» )
Los valores numéricos , presentan las siguientestendencias:
En un período aumenta de izquierda a derecha.En un grupo disminuye de arriba hacia abajo.
5
Tendencias del valor de la electronegatividad en la tabla periódica.
6
7
Con esto concluimos que los elementos :más electronegativos se hallan en la parte
superior derecha de la tabla periódica :Ejemplo: F= 3.98 , O= 3.44 ( se excluyende ésta regla, los gases nobles columna 18 /VIIIA)Los menos electronegativos se hallan en laparte inferior izquierda: Ejemplo: Cs =0.79 y Fr = 0.7).
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Criterio usando la electronegatividad para definir si un enlace es iónico ó covalente.A-Reste le electronegatividad mayor de la menor, sin importar el orden en que los átomos aparecen en la fórmula del compuesto.
B- No debe multiplicar la electronegatividad por el número de veces que aparece el elemento en el compuesto. Solo se toma en cuenta una vez.
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Diferencia de electronegatividad
Tipo de enlace
0.0 a 0.4 Covalente no polar ( apolar)
mayor 0.4 y menor1.8 Covalente polar
1.8 en adelante Iónico.
TIPOS DE ENLACES Y SU RANGO DE DIFERENCIA DE ELECTRONEGATIVIDAD
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ENLACE COVALENTE NO POLAR
Los electrones del enlace se comparten
equitativamente .
ENLACE COVALENTE POLAR
Los electrones del enlace se
comparten de modo desigual
ENLACE IONICO
Se transfieren electrones de un
átomo a otro. Un átomo pierde
electrones, otro los gana.
DIFERENCIA EN
ELECTRONEGATIVIDAD
CARÁCTER IONICO CRECIENTE
0
≥ 1.8
0.4 1.7
Use la diferencia de electronegatividad para predecir enlaces:
1- Complete el siguiente cuadro. El ejercicio #1 es el ejemplo.
Compuesto
Coloque los valores de la electronegatividad de C/ átomo participante en el compuesto
Diferencia de electronegatividad
Enlace Iónico, covalente polar ó no polar. / Se comparten electrones en forma igual o desigual.? Se transfieren electrones.?
EjBaF2
Ba = 0.89 F= 3.98 3.98 -0.893.09
IONICO / Se transfieren electronesBario pierde e- ( pierde 2) F: gana e-
( cada flúor gana 1 e)
PCl5 P ________ Cl _________
SiH4 Si_________ H________
Al2O3 Al_________ O_________
NH3 N_________ H__________
Br 2 Br________ Br_________
Use la diferencia de electronegatividad para predecir enlaces:2- Con cual(es) de los siguientes átomos ( O, S, As, Cl) el Sr, formará un enlace iónico?
_____ Un enlace covalente polar?_______.
Enlace iónicoAl unirse átomos muy electronegativos con átomos de poca electronegatividad ; el más electronegativo «gana» electrones y se convierte en un ión con carga negativa ( anión) y el menos electronegativo «pierde» electrones y se convierte en un ión con carga positiva (catión). Recordar que esto sucede generalmente si la diferencia de electronegatividad es de 1.8 en adelante.
Hay transferencia de electrones ( uno gana otro pierde).Lo que mantiene unidos a cationes (+) y aniones (-) es la fuerza de atracción electrostática entre cargas opuestas.
( Ley de Coulomb : cargas opuestas se atraen)
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Esquema de la formación de un enlace iónico entre un metal (M) y un no metal ( Nm)
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Perdida y ganancia de electrones
ENLACE IONICO
Note: aquí el metal pierde
electrones y se convierte en catión
(M+), y el no metal gana e- y se
convierte en anión ( Nm- ) .
En el no metal, se observa la
formación del octeto. El metal
también alcanza el octeto, pero
queda en el nivel interno, por eso no
se observa en éste tipo de
estructuras (Lewis).
El no metal gana
electrones
generando un
anión (.Carga -)
El metal pierde
electrones
convirtiéndose en
un catión ( carga +) .
Ejemplo de ENLACE IONICO
Ca + F2 Ca F2 (formado de Ca+2 y 2F - )
20Ca = 1s2 2s2 2p6 3s23p64s2 ( átomo neutro)
20Ca +2 = 1s22s22p63s23p6 ( Catión: perdió 2e- )
El Ca perdió 2e- que son sus electrones de
valencia los del último nivel y logra, su «octeto» :
3s2 3p6 .
El calcio logra la configuración de un gas noble:
Ca+2 = [ Ar]
15
16
Cada flúor gana 1 e- logra su octeto en el
último nivel ( 2s 2 2p6 ) y alcanza la
configuración de un gas noble:*
9 F = 1s2 2s2 2p5 (átomo neutro)
9F - =1s22s22p6 (anión ganó un e
* 9 F - : = [ Ne] Configuración de un gas noble
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La formación de éstos iones Ca+2
y F -
se pueden predecir por la diferencia de
electronegatividad : Ca = 1.0 y F = 3.98
Diferencia 2.98, por lo tanto es iónico el Ca,
pierde 2 electrones por ser menos
electronegativo y el F, gana 1 electrón por ser
mas electronegativo. Se requieren 2 F- ya que
el Ca +2 perdió 2 e - y cada Flúor necesita solo
1 e- para completar octeto su fórmula queda:
CaF2
Ejemplo como se forma un enlace iónico
Note al ión Na+ le quedo un octeto «interno», esto no se muestra en
las estructuras de Lewis. Al ión Cloruro también le queda octeto en
el nivel más externo, este si se muestra en las estructuras de Lewis
ENLACE COVALENTESi los átomos poseen electronegatividades similares,éstos no ganan ni pierden electrones entonces secomparten los e- del enlace á esto se le conocecomo enlace covalente. Por eso no se generaniones ( partículas con carga). Se forman moléculas
Para efectos prácticos se considera que un enlacecovalente se forma cuando la diferencia deelectronegatividades es< de 1.8
Estos enlaces se representan con
líneas H-H ó puntos H:H
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Tipos de enlace covalente
I-De acuerdo al numero de parejas de electrones que comparten:
A-Covalente simple se comparte una pareja de electrones. Cada átomo pone un electrón.
B-Covalente doble: se comparten dos parejas de electrones. Cada átomo pone dos electrones.
C-Covalente triple: se comparten tres parejas de electrones. C / átomo pone tres electrones.
D-Covalente coordinado ó dativo: Se comparte una pareja de electrones, pero éstos provienen de uno solo de los átomos.
Cont. Tipos de enlace covalenteII- De acuerdo a diferencia de electronegatividad:
A- Covalente no polar( apolar) : Diferencia de 0.0-0.4.
B-Covalente polar diferencia >0.4 y < 1.8.
Nota: Todo enlace covalente: simple, doble, triple, coordinado puede a la vez ser No polar ó polar.
Enlaces Covalentes simple
Un Enlace covalente simple es cuando secomparte un par de electrones, donde cadaátomo aporta un electrón. El enlace simple sepuede representar con dos puntos ó con unguión entre los átomos que lo forman. Ejemplo:
H-Cl
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Note el octeto de
electrones alrededor del
cloro
Esquema general que representa la formación de un enlace covalente simple entre dos No metales
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Note: no se forman iones,
se comparten los
electrones. En éste caso,
se comparte un par de e-.
Los dos átomos, forman
un enlace simple entre
ellos. Ambos átomos
forman octeto ( 8e-
alrededor de c/ átomo.)
Enlaces covalentes múltiples: Dobles ó triples
A-Dobles
CH2=CH2
C/átomo pone un par de e- :
se comparten dos parejas de e- ( 4 e-)
Note los octetos completos en cadaCarbono
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Enlaces covalentes múltiples: Dobles ó triples
B- Triples NN
Se comparten 3 parejas de e-
c/ átomo pone generalmente 3 e-
Note los octetos completos
en los átomos de Nitrógeno.
N2 NN
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Enlace Covalente coordinado:
También llamado DATIVO. Los átomos comparten unpar de electrones, pero estos han sido aportados por
un solo átomo. Ej. SO3 presenta 1 enlace doble (cadaátomo puso 2 e-) y 2 coordinados ó dativos. El Azufre (S) es el que pone las parejas de electrones, en los dosenlaces covalentes coordinados. El oxigeno no poneelectrones, solo usa los del azufre para completarocteto.
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Enlace covalente polar Los electrones de enlace se comparten de manera desigual. Se forman dipolos. Los enlaces covalentes polares pueden ser: simples, coordinados, dobles ó triples.
Para efectos prácticos un enlace es covalente polar
si la diferencia de electronegatividad
es de ( >0.4 y < 1.8). Ejemplo:
HCl SO2 CO2
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Diagrama de como se forma y representa un enlace covalente polar.
Se comparten electrones de forma desigual, generando moléculas polares o «dipolos» los e- están más cerca del átomo más electronegativo,
Pero no se han transferido a ese átomo, por eso esa región esta
parcialmente negativa y se
representa con el símbolo -
Quedando el átomo menos
electronegativo, parcialmente
positivo : +.. Estas moléculas
se atraen entre ellas. El extremo
+ con el, extremo -. Forman
Moléculas polares
conocidas como «dipolos»
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Enlace covalente no polar (apolar)
Se dan cuando los pares de electrones secomparten de manera equitativa ó muy pareja. Noforman dipolos. Para efectos prácticos es no polar sila diferencia de electronegatividad está en el rango :(0.0 a 0.4). Ejemplo : Cl2 , SiH4 , SbH3
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Enlace covalente puroEnlace covalente “puro”, También
es un enlace No polar donde ladiferencia de electronegatividad es0.0 debido a que el enlace se daentre átomos idénticos:
Ejemplo todos los elementosdiatómicos:
N2, O2, F2, H2 , Cl2 , I2 , Br2
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Los enlaces covalentes simples, dobles ó triples, a su
vez pueden ser polares ó NO polares. Ejemplos
H2 * y SiH4 : Covalente simple NO polar
HCl ; NH3 : Covalente simple polar.
O2 * : Covalente doble NO polar
SO2 : Posee un covalente doble polar y un coordinado polar.
N2 *: covalente triple NO polar.
* : en éstos casos los enlaces covalente apolares son conocidos
como covalentes puros, debido a que la diferencia de
electronegatividad es 0.0 pues son átomos idénticos
PROPIEDADES GENERALES QUE PRESENTAN LOS COMPUESTOS IÓNICOS Y LOS COVALENTES
Propiedad ó característica
Compuestos iónicos Compuestos covalentes
Tipo de partícula del que
están formados
Iones ( cationes y aniones )
Moléculas
Estado físico en que se encuentran a temperatura ambiente.
Sólidos Gases, líquidos y sólidos
Solubilidad en agua Alta
Baja ( Poco soluble los covalente no polaresmayor los covalentes polares )
Solubilidad en solventes no polares
Muy bajaAlta (Covalente no polar), Muy baja (covalente polar)
Conductividad eléctricaAlta ( fundidos ó en
solución)Muy baja ó no existente
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ESTRUCTURAS DE LEWIS de átomos
Es la representación de un elemento y sus electronesde valencia.
El símbolo de cada elemento se utiliza pararepresentar el núcleo y todos los electrones internos.Los electrones de valencia ( los que se hallan en elúltimo nivel de energía) se representan como puntosalrededor del símbolo. Ejemplos:
º
º Al º Cl Na ∧
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º
..
Los electrones de valencia para los elementos representativos corresponden al número de grupo
GRUPO
Estructuraelectronica del
ultimo niveltermina en
Número de electrones de valencia
Estructura de Lewis
IA
S1 Tiene 1 electrón de valencia, entonces se dibuja 1 punto
IIA
S2 Tienen 2 electrones de valencia, entonces se dibuja 2 puntos
IIIA S2P1 Tienen 3 electrones de valencia , entonces sedibujan 3 puntos
IVA S2 P2 Tienen 4 electrones de valencia, entonces se dibujan 4 puntos
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H .
Mg. .
B .. .
Si. ..
.
GRUPOEstructura
electrónica del ultimo niveltermina en
Número de electrones de valencia.
Estructura de Lewis
V A S2 p3 Tienen 5 electrones de valencia, entonces sedibujan 5 puntos
VI A
S2 p4 Tienen 6 electrones de valencia, entonces sedibujan 6 puntos
VII A
S2 p5 Tienen 7 electrones de valencia, entonces sedibujan 7 puntos
VIII A
S2 p6 Tienen 8 electrones de valencia, entonces sedibujan 8 puntos
N:.
..
S. .
. ...
F. .
. .: .
Kr. .
. .: :
Realice los siguientes ejerciciosHaga la estructura de Lewis del Si H4 ( represente cada átomo y sus electrones de valencia de color diferente use puntos para representar los electrones. . Es covalente polar no polar o iónico.?
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El GaF3, Es iónico o covalente.? Haga la estructura de Lewis.
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Ejercicios del libro recomendados:( 5.9, 5.11: pag166 )Respuestas paginas 202 y 203.
39
Ejercicios del libro recomendados: 5.53,5.59.pag188),(5.75, 5.79. pag196). respuestas paginas 202-203.
40
Ejercicios del libro recomendados: (5.75, 5.79. pag196).Respuestas paginas 202-203