Citation preview

Enlace Químico. En química, un dato experimental importante es que sólo los gases nobles y los metales en estado de vapor se presentan en la naturaleza como átomos aislados, en la mayoría de los materiales que nos rodean los elementos están unidos por enlaces químicos. Molécula de H2 Enlace significa unión, un enlace químico es la unión de dos o más átomos con un solo fin, alcanzar la estabilidad, tratar de parecerse al gas noble más cercano. Para la mayoría de los elementos se trata de completar ocho electrones en su último nivel. Las fuerzas atractivas que mantienen juntos los elementos que conforman un compuesto, se explican por la interacción de los electrones que ocupan los orbitales más exteriores de ellos (electrones de valencia).

1s1

1s1

Cuando dos átomos se acercan se ejercen varias fuerzas entre ellos. Algunas de estas fuerzas tratan de mantenerlos unidos, otras tienden a separarlos. En la mayoría de los átomos, con excepción de los gases nobles (muy estables, con su última capa o nivel de energía completo con sus ocho electrones), las fuerzas atractivas son superiores a las repulsivas y los átomos se acercan formando un enlace. Así, podemos considerar al enlace químico como la fuerza que mantiene unidos a dos o más átomos dentro de una molécula. Todos los enlaces químicos resultan de la atracción simultánea de uno o más electrones por más de un núcleo.

Ion Un ion1 ("el que va", en griego; ἰών [ion] es el participio presente del verbo ienai: ‘ir’) es una subpartícula cargada eléctricamente constituida por un átomo o molécula que no es eléctricamente neutra. Conceptualmente esto se puede entender como que, a partir de un estado neutro de un átomo o partícula, se han ganado o perdido electrones; este fenómeno se conoce como ionización. Los iones cargados negativamente, producidos por haber más electrones que protones, se conocen como aniones (que son atraídos por el ánodo) y los cargados positivamente, consecuencia de una pérdida de electrones, se conocen como cationes (los que son atraídos por el cátodo).

Anion Un anión es un ion (o ión) con carga eléctrica negativa, es decir, que ha ganado electrones.1 Los aniones monoatómicos se describen con un estado de oxidación negativo. Los aniones poliatómicos se describen como un conjunto de átomos unidos con una carga eléctrica global negativa, variando su estado de oxidación individuales.

Cation Un catión es un ion (sea átomo o molécula) con carga eléctrica positiva, es decir, que ha perdido electrones. Los cationes se describen con un estado de oxidación positivo. Ion: En química, se define al ion o ión, del griego ión (ἰών), participio presente de ienai "ir", de ahí "el que va", como una especie química, ya sea un átomo o una molécula, cargada eléctricamente. Esto se debe a que ha ganado o perdido electrones de su dotación, originalmente neutra, fenómeno que se conoce como ionización. Las sales típicamente están formadas por cationes y aniones (aunque el enlace nunca es puramente iónico, siempre hay una contribución covalente). También los cationes están presentes en el organismo en elementos tales como el sodio (Na) y el potasio (K) en forma de sales ionizadas. Es una partícula cargada constituida por un átomo o conjunto de átomos neutros que ganaron o perdieron electrones, fenómeno que se conoce como ionización Ejemplo: K+ Perdió un electrón para quedar isoelectrónico con el Argón. Mg 2+ Perdió 2 electrones para quedar isoelectrónico con el Neón

CARACTERÍSTICAS DE LOS ENLACES QUÍMICOS CARACTERÍSTICAS

ENLACE IÓNICO

ENLACE COVALENTE

ENLACE METÁLICO

PARTÍCULAS UNITARIAS

Iones positivos y negativos

Moléculas

Iones positivos y electrones móviles

ESTADO FÍSICO A TEMPERATURA AMBIENTE

Sólidos

Sólidos, líquidos y Todos sólidos excepto gases el Hg

PUNTO DE FUSIÓN

Alto, entre 300 y Bajo, muy variable 1000ºC

Varía ampliamente

Ninguna Sí, buena Sí, buena

Ninguna Ninguna Ninguna

Sí Sí No aplicable

Solubles en disolventes polares como el agua.

Compuestos covalentes NO polares: solubles en disolventes no polares. Compuestos

Insolubles en disolventes no polares. Algunos reaccionan con los ácidos y unos pocos con agua.

CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA COMO SÓLIDO FUNDIDO EN AGUA SOLUBILIDAD

covalentes polares: solubles en disolventes polares. EJEMPLOS

NaCl, CaCl2

CH4, CO2, H2O, I2

Cu, Mg, Al, Fe

Características

Enlace iónico en el NaCl.

Sustancias con Enlace Iónico

Puntos de ebullición y de fusión. Las sustancias que presentan enlaces iónicos son sólidas a temperatura y presión ambiente pues sus puntos de fusión y ebullición son altos debido a que al encontrarse los iones fuertemente atraídos (como nos referimos en interacciones entre partículas) se requiere mucha energía para poder separarlos y que puedan cambiar de estado. Cuanto mayor es la carga o menor es la distancia entre los iones, más elevados son los puntos de fusión y de ebullición.

Sustancia

Punto de fusión en °C

NaCl

801

BaCl2

963

LiF

845

CaF2

1360

Dureza. La dureza es la resistencia que ofrecen los sólidos a ser rayados. La propia estructura ordenada de los sólidos iónicos, explica su dureza, ya que no hay lugar hacia donde se desplacen los iones bajo presión. Para rayar un cristal es necesario romper los enlaces entre iones (op.cit. en interacciones entre partículas). La dureza varía desde 1 a 9 en la escala de Mohs. Escala de Mohs

valor

Talco

1

Yeso

2

Calcita

3

Fluorita

4

Apatito

5

Ortosa

6

cuarzo

7

Topacio

8

Corindón

9

diamante

10

Solubilidad. Los disolventes polares hacen disminuir las fuerzas atractivas al interponerse las moléculas del disolvente entre los iones. Cada ion se rodea de moléculas de disolvente (solvatación). La solubilidad disminuye si aumenta la carga de los iones. Así las sustancias formadas por metales del grupo II A (alcalinos térreos) son menos solubles que las formadas por metales del grupo I A (alcalinos)

Conductividad. Las que presentan enlace iónico tienen sus electrones muy bien localizados, es decir que los iones en los cristales carecen de movilidad; sin embargo cuando están fundidos o disueltos en soluciones acuosas, como los iones se encuentran libres, es decir adquieren movilidad, por lo cual conducen la corriente eléctrica y el calor

Sustancias con Enlace Covalente

Estado de agregación a temperatura y presión ambiente. Los compuestos covalentes pueden existir en los tres estados debido a las atracciones entre moléculas. Punto de fusión y de ebullición. En general tienen bajos puntos de ebullición y de fusión que dependen del tipo de atracción que tengan las moléculas. Punto de fusión y de ebullición. En general tienen bajos puntos de ebullición y de fusión que dependen del tipo de atracción que tengan las moléculas. Conductividad . En general, son malos conductores de la electricidad y del calor, justamente porque en solución o en estado de fusión no poseen partículas con cargas libres (a diferencia de las sustancias con enlace iónico), que permitan que se cumpla esta propiedad

Sustancias con Enlace Metálico Punto de fusión. Como se sabe para fundir un metal se le debe proporcionar calor para que el movimiento de vibración de los átomos se haga más intenso hasta que terminan por separarse del sólido. Naturalmente cuanto más fuerte son los enlaces entre los átomos, mayor será la energía calorífica necesaria para separarlos y, por ello, más elevado será el punto de fusión. En los metales, los puntos de fusión abarcan un espectro amplio: desde valores relativamente bajos como el del cesio, a muy elevados como el del platino. Existe una cierta tendencia de los puntos de fusión a aumentar de izquierda a derecha, en el mismo período, y disminuir conforme aumenta el número atómico en el mismo grupo en la tabla periódica Puntos de fusión de algunos metales (ºC) Li (180)

Be . (1280)

.

.

Na (98)

Mg (650)

Al (660)

Ti (1800)

Fe (1530) Cu (1083)

K (64)

Ca (838)

Ga (29,7)

Zr (1700)

Co(1480) Ag (961)

.

.

Sn (232)

.

.

Pb (328)

Rb (39) Sr (770) . Cs (29)

Ba (725)

.

Conductividad eléctrica.

.

Los metales conducen fácilmente la corriente eléctrica, en estado sólido y fundidos, ya que los electrones se desplazan con facilidad, por atracción o repulsión entre cargas de igualo diferente signo, bajo la acción de un potencial eléctrico. Conductividad térmica. El movimiento de las partículas genera choques, un aumento en la temperatura influye en la energía cinética de las partículas aumentando así mismo la velocidad de los electrones y, por lo tanto, la transmisión de la energía calórica generada. Brillo. La incidencia de la luz sobre la superficie de los metales hace que los electrones vibren, por lo que se originan ondas electromagnéticas de la misma frecuencia que la luz incidente. Solubilidad. Son insolubles en agua o en otros solventes no polares. Sí son solubles en otros metales (aleaciones o solución sólido en sólido). Algunos metales, como el sodio, reaccionan en forma violenta cuando se ponen en contacto con el agua.

Electronegatividad. Electronegatividad es la capacidad de un átomo tiene que atraer a los electrones de otro átomo cuando los dos forman un enlace químico. Por lo tanto, un átomo que cuando se aíslan, tiene un gran potencial de ionización y afinidad electrónica también está presente cuando se conecta a otro átomo, gran atracción para los electrones, es decir, tener una electronegatividad alta. Podemos decir que la electronegatividad depende de dos factores: el tamaño del átomo y el número de electrones en la última capa. Ya sabemos la influencia del primer factor: el más pequeño es el átomo, mayor será su capacidad para atraer electrones, ya que la distancia del núcleo es más pequeño. El segundo factor se debe a la tendencia de los átomos se han vuelto más estable cuando la curva ocho electrones en la última capa. Los átomos con más electrones en la capa inferior atracción mayor para los electrones de otros átomos.

Energía de Ionización Se define como la cantidad mínima de energía que hay que suministrar a un átomo neutro gaseoso y en estado fundamental para arrancarle el e- enlazado con menor fuerza, es decir, mide la fuerza con la que está unido el e- al átomo.

Es una energía muy elevada para los gases nobles y es necesaria una mayor cantidad de energía. Las energías de ionización pequeña indican que los e- se arrancan con facilidad. A medida que aumenta n el e- está más lejos del núcleo, la atracción es menor y por lo tanto, la energía de ionización es menor. En el mismo periodo aumenta la carga nuclear y la energía de ionización tiene valores más grandes.

Ley del octeto Según la regla del octeto, los átomos son más estables cuando consiguen ocho electrones en la capa de valencia, sean pares solitarios o compartidos mediante enlace covalente. Sin embargo, hay algunas excepciones. Por ejemplo, el hidrógeno tiene un sólo orbital en su capa de valencia, la cual puede aceptar como máximo dos electrones; por eso, solo puede compartir su orbital con sólo un átomo formando un sólo enlace. Por otra parte, los átomos no metálicos a partir del tercer período pueden formar "octetos expandidos" es decir, pueden contener más que ocho electrones en su capa de valencia.

Ley del dueto: Esto es una ley de excepción que se refiere a que existe el elemento hidrogeno, que alcanza su estabilidad química solo con 2 electrones en su ultima capa.

El radio atómico Es decir, el tamaño exacto de un átomo, es muy difícil de determinar, ya que depende del estado de agregación del elemento y de la especie química que forma. Así, se puede considerar el radio covalente, la mitad de la distancia entre dos átomos iguales unidos por un enlace simple, y el radio atómico, que es una media del radio del átomo en varios compuestos covalentes. Aunque las dos medidas no coinciden, su variación es similar.

El radio atómico dependerá de la distancia al núcleo de los electrones de la capa de valencia.

El radio iónico Como el propio nombre lo indica, se refiere al valor designado para el radio de un ión en un sólido cristalino, basado en el presupuesto de que los iones poseen una forma esférica. Este puede ser usado en la difracción de rayos X para medir la distancia internùclear en sólidos cristalinos.

Los iones presentan un tamaño superior o inferior al del átomo de donde provienen así sean aniones (iones negativos) o cationes (iones positivos). Así, si un átomo se transforma en un catión hay remoción de electrones de valencia. Como el catión posee menos electrones de valencia, mas allá que la carga nuclear no varíe, las repulsiones electrón-electrón disminuyen y la fuerza de atracción que el núcleo ejerce sobre ellos aumenta, provocando una contracción de la nube electrónica. De este modo, un catión tiene una dimensión inferior a la del átomo que lo origina, por lo que el radio atómico es mayor que el radio del catión. En el caso de que un átomo se transforme en un anión, hay captación de electrones. Mas allá que su carga nuclear no varié, aumenta el número de electrones y por este motivo, las repulsiones electrón-electrón aumentan también. http://www.xuletas.es/ficha/asjkdhasdhgkajsgsa123/#ixzz27dceQpXh

www.profesorenlinea.cl/Quimica/Enlace_quimico.html http://www.xuletas.es/ficha/qumica-enlases/ amolacienciaclcgs.blogspot.com/2011/05/ley-del-octeto.html quimica.laguia2000.com/conceptos.../concepto-de-electronegatividad www.escuelaintegral.edu.uy/enlaces.doc conceptodefinicion.de/ion/