Quimica, 11va Edicion - Raymond Chang-FREELIBROS-524

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492 CAPÍTULO 11 Fuerzas intermoleculares y líquidos y sólidos
Cristales covalentes
Los átomos de los cristales covalentes se mantienen unidos en una red tridimensional 
únicamente por enlaces covalentes. Los dos alótropos del carbono , el diamante y el gra-
i to, son ejemplos bien conocidos (vea la i gura 8.17). En el diamante, cada átomo de 
carbono presenta hibridación sp3; está enlazado a otros cuatro átomos (i gura 11.28). Los 
enlaces covalentes fuertes en tres dimensiones contribuyen a la dureza particular del dia-
mante [es el material más duro que se conoce) y a su elevado punto de fusión (3 550°C)]. 
Los átomos de carbono se distribuyen en el grai to en forma de anillos de seis miembros. 
Todos los átomos tienen hibridación sp2; cada átomo está enlazado a otros tres átomos 
mediante enlaces covalentes. El orbital 2p remanente sin hibridar se utiliza para formar 
un enlace pi. De hecho, cada capa de grai to tiene la clase de orbital molecular desloca-
lizado que se encuentra en el benceno (vea la sección 10.8). Como los electrones se 
pueden mover libremente en este orbital, el grai to es un buen conductor de electricidad 
en dirección de los planos de los átomos de carbono. La dureza del grai to se debe a los 
enlaces covalentes; sin embargo, como las capas se mantienen unidas por fuerzas débiles 
de van der Waals se pueden deslizar entre sí. Por esta razón, el grai to es untuoso al tac-
to, y esta propiedad lo hace útil como lubricante. También se utiliza en los lápices, en las 
cintas de impresoras para computadoras y en máquinas de escribir.
 El cuarzo (SiO2) es otro tipo de cristal covalente. La distribución de los átomos de 
silicio en el cuarzo es semejante a la del carbono en el diamante, pero en el cuarzo hay 
un átomo de oxígeno entre cada par de átomos de Si. Como el Si y el O tienen diferentes 
electronegatividades, el enlace Si—O es polar. No obstante, el SiO2 comparte algunas de 
las propiedades del diamante, como la dureza y el punto de fusión alto (1 610°C).
Cristales moleculares
En un cristal molecular , los puntos reticulares están ocupados por moléculas que se man-
tienen unidas por fuerzas de van der Waals y enlaces de hidrógeno. El dióxido de azufre 
(SO2) sólido es un ejemplo de un cristal molecular, en el que la fuerza de atracción pre-
dominante es una interacción dipolo-dipolo . Los enlaces de hidrógeno intermoleculares 
son los que mantienen la red tridimensional del hielo (vea la i gura 11.12). Los cristales 
de I2, P4 y S8 son otros ejemplos de cristales moleculares.
 Con excepción del hielo, las moléculas de los cristales moleculares suelen empacarse 
tan juntas como su tamaño y forma lo permitan. Debido a que las fuerzas de van der Waals 
y los enlaces de hidrógeno son más débiles que los enlaces iónicos y covalentes, los cris-
tales moleculares son más quebradizos que los cristales covalentes o iónicos . De hecho, 
la mayoría de los cristales moleculares se funden a temperaturas menores de 100°C.
a) b)
335 pm
Figura 11.28 a) Estructura del diamante. Cada carbono está enlazado de manera tetraédrica a 
otros cuatro átomos de carbono. b) Estructura del grafi to. La distancia entre las capas sucesivas 
es de 335 pm.
Cuarzo.
Azufre.
El electrodo central en las baterías de 
las lámparas de mano está hecho de 
grai to.