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Enlace químico y cantidad de sustancia Prof. Diana Montes Grajales Enlace químico • Es la fuerza que mantiene unidos a los átomos en un elemento o compuesto. Tipos de enlace Iónico Covalente Polar Apolar Covalente coordinado Consultar las características de cada uno de estos tipos de enlace y dar ejemplos Ley del octeto • Se alcanza la máxima estabilidad cuando alcanza la configuración del gas noble más cercano a él. Diferencia de electronegatividad Menor de 1.7 Es covalente Mayor de 1.7 Es iónico Valores de electronegatividad Prediga si su enlace será iónico o covalente: HCl, H2, FeO, CO, SO, NO, HgO, MgO Enlace iónico Los compuestos iónicos no tienen formula molecular sino formula de red iónica. Enlace covalente Un enlace covalente entre dos átomos o grupos de átomos se produce cuando estos átomos se unen, para alcanzar el octeto estable, comparten electrones del último nivel Polaridad del enlace Enlace covalente polar Enlace covalente apolar Dióxido de carbono Amoniaco Agua Enlace covalente coordinado • Es necesario que el otro átomo tenga por lo menos un orbital vacío para albergar los electrones El ácido sulfúrico. H2SO4 Enlace metálico Este tipo de enlace está presente en los metales y aleaciones al construir cristales metálicos. En esta red cristalina de iones metálicos los electrones de valencia se intercambian rápidamente. Este tipo de enlace presenta propiedades como punto de fusión y ebullición generalmente elevados, brillo metálico, tenacidad, dureza, maleabilidad, ductilidad, alta conductividad eléctrica y térmica. El enlace metálico lo presenta todos los metales, aleaciones como los aceros, amalgamas de mercurio, aleaciones de cobre etc. Puente de hidrógeno • Un enlace por puente de hidrógeno o enlace de hidrógeno es la fuerza atractiva entre un átomo electronegativo y un átomo de hidrógeno unido covalentemente a otro átomo electronegativo. Resulta de la formación de una fuerza dipolo-dipolo con un átomo de hidrógeno unido a un átomo de nitrógeno, oxígeno o flúor (de ahí el nombre de "enlace de hidrógeno", que no debe confundirse con un enlace covalente a átomos de hidrógeno. Fuerzas de van der Waals • En fisicoquímica, las fuerzas de Van der Waals o interacciones de Van der Waals, es la fuerza atractiva o repulsiva entre moléculas (o entre partes de una misma molécula) distintas a aquellas debidas al enlace covalente o a la interacción electrostática de iones con otros o con moléculas neutras. Electrones de valencia • 1. Hallar el número de electrones de valencia suministrados por los átomos en una estructura. Para un ion negativo aumente el número tantas cargas, para un ion positivo disminuye el grupo en la carga del ion. Estructuras de Lewis 2. Determinar el # de electrones requeridos para suministrar 2e- por cada átomo de hidrógeno individualmente y 8 e- a cada uno de los demás átomos. • # de electrones req=2(H)+8(otros átomos) Estructuras de Lewis 3. El numero obtenido en el segundo paso menos el numero de electrones en el paso 1 es el numero de electrones que se comparten en la estructura final o de enlace. Estructuras de Lewis 4. La mitad del numero de electrones de enlace es el numero de enlaces. Estructuras de Lewis 5. Escriba los símbolos en forma en que se encontraba en la estructura, indique los enlaces covalentes mediante uniones entre los símbolos y luego use lo que quede para hacer enlaces múltiples (los átomos de hidrogeno están limitados a enlaces únicos). Estructuras de Lewis 6. El número total de electrones del paso 1 menos el numero de electrones en el paso 3, es el numero de electrones sin compartir, complete el octeto de electrones, agregando electrones sin compartir. Estructuras de Lewis Moléculas deficitarias de electrones BF3 Trifluoruro de boro Formación y propiedades de los compuestos iónicos y moleculares • ENLACE IÓNICO • Son sólidos de estructura cristalina en el sistema cúbico. • Altos puntos de fusión (entre 300 °C o 1000 °C)2 y ebullición. • Son enlaces resultantes de la interacción entre los metales de los grupos I y II y los no metales de los grupos VI y VII. • Son solubles, como en agua y otras disoluciones acuosas. • Una vez fundidos o en solución acuosa, sí conducen la electricidad. • En estado sólido no conducen la electricidad. • Si utilizamos un bloque de sal como parte de un circuito en lugar del cable, el circuito no funcionará. • Así tampoco funcionará una bombilla si utilizamos como parte de un circuito un cubo de agua, pero si disolvemos sal en abundancia en dicho cubo, la bombilla del circuito se encenderá. • Esto se debe a que los iones disueltos de la sal son capaces de acudir al polo opuesto (a su signo) de la pila del circuito y por ello éste funciona. Formación y propiedades de los compuestos iónicos y moleculares • ENLACE COVALENTE • enlaces covalentes forman moléculas que tienen las siguientes propiedades: • Temperaturas de fusión y ebullición bajas. • En condiciones normales (25 °C aprox.) pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos • Son blandos en estado sólido. • Son aislantes de corriente eléctrica y calor. • Solubilidad: las moléculas polares son solubles en disolventes polares y las apolares son solubles en disolventes apolares (semejante disuelve a semejante).Redes: Además las sustancias covalentes forman redes, semejantes a los compuestos iónicos, que tienen estas propiedades: • Elevadas temperaturas de fusión y ebullición. • Son sólidos. • Son sustancias muy duras (excepto el grafito). • Son aislantes (excepto el grafito). • Son insolubles. Cantidad de sustancia (mol) • La mol es la unidad fundamental utilizada para medir la cantidad de una sustancia (elemento o compuesto), puesto que los átomos de los elementos y las moléculas de los compuestos son partículas demasiado pequeñas para ser vistas. La mol es la unidad que conecta el mundo microscópico de las partículas (átomos o moléculas) de las sustancias y el mundo macroscópico de los humanos y sus laboratorios. • La Mol y el Número de Avogadro • De manera estándar, la mol está definida como “la cantidad de sustancia que contiene el mismo número de partículas que los átomos contenidos en exactamente 12g de carbono-12”. De manera experimental, se ha determinado que el número de partículas en un mol de una sustancia es de 6.022 x 1023. Este número es conocido como el número de Avogadro, en honor al científico cuyo riguroso trabajo permitió su definición. Es decir, que en un mol se pueden contar 6.022 x 1023 partículas individuales, de la misma manera que en una docena se pueden contar 12 objetos. Por lo tanto, un mol de un elemento contiene 6.022 x 1023 átomos de ese elemento y un mol de un compuesto contiene 6.022 x 1023 moléculas individuales del compuesto. • • 1 Mol = 6.022 x 1023 átomos de un elemento • 1 Mol = 6.022 x 1023 moléculas de un compuesto Ejemplo 1: Calcule el número de moléculas presentes en 1.50 mol de dióxido de carbono, un producto de la respiración humana. Solución: Si un mol de cualquier sustancia contiene 6.022 x 1023 partículas, para calcular el número de moléculas en 1.50 mol, se multiplica el número de moles por el número de Avogadro, así: # moléculas CO2 = 1.50 mol CO2 * 6.022 x 10 23 moléculas CO2 = 9.03 x 10 23 moléculas. 1 mol CO2 La muestra continene 9.03 x 1023 moléculas de CO2.
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