enlace-quc3admicodia2

Vista previa del material en texto

ENLACE QUÍMICO
Miguel Hesiquio Garduño/Mirla Benavides Rojas
Prof. Miguel Hesiquio Garduño.
Est. Mirla Benavides Rojas
Depto. De Ingeniería Química Petrolera
ESIQIE-IPN
hesiquiogm@yahoo.com.mx
mbenavidesr5@gmail.com
mailto:hesiquiogm@yahoo.com.mx
mailto:mbenavidesr5@gmail.com
• Un enlace químico es la unión entre dos o más átomos para
formar una entidad de orden superior, como una molécula o
una estructura cristalina.
• El compuesto que resulta de este enlace es químicamente y
físicamente único y diferente de sus átomos originarios.
¿Qué es el..
Enlace Químico
• La descripción de los modelos atómicos nos permite 
hacer la pregunta ¿por qué los átomos se unen?.
• Se puede inferir que lo hacen , para formar un sistema 
más estable que como átomos individuales, es decir 
con un menor contenido energético.
•
El enlace , en términos de mecánica cuántica puede 
entenderse como la interferencia constructiva de las 
funciones de onda de los átomos.
La formación de enlaces se produce siempre por un 
balance favorable de energía, es decir, los átomos 
enlazados constituyen un sistema de menos energía que 
los átomos por separado.
Formación de un enlace 
 Las cargas opuestas se atraen entre si (atracción de 
Coulomb).
 Los electrones tienden a distribuirse en el espacio 
(intercambio electrónico) 
LEY DE COULOMB:
Las cargas opuestas se atraen con una fuerza inversamente
proporcional al cuadrado de la distancia entre los centros de las cargas.
 Fuerza de enlace 
 Longitud de enlace 
• La primera teoría sobre el enlace fue
propuesta por Lewis que aseguró que los
átomos ganaban, perdían o compartían
electrones hasta adquirir la configuración de
gas noble (teoría del octete electrónico)
TEORÍA DE LEWIS DEL ENLACE QUÍMICO
Hay dos teorías:
• La teoría del enlace de valencia (EV): el enlace se
forma por apareamiento de espines electrónicos y
máximo solapamiento de orbitales.
• La teoría de orbitales moleculares (OM): considera
las moléculas como un conjunto con sus propios
orbitales moleculares.
Caracterización del enlace químico
• Longitud de enlace: es la distancia a la cual la 
energía es mínima. 
• Energía de enlace: es el valor mínimo de la 
energía del sistema formado por los átomos 
unidos. 
Ti
p
o
s 
d
e 
en
la
ce
 q
u
ím
ic
o
 
Enlace iónico 
Enlace covalente 
En compuestos orgánico e 
inorgánicos 
Enlace metálico 
Enlaces 
Intramoleculares 
Enlaces
Enlaces 
Fuertes
Enlaces 
Débiles
• iónico
• Covalente
• metálico
• Dipolo 
permanente
• Dipolo fluctuante
• Puente de 
Hidrógeno
Que es un enlace iónico :
Un enlace iónico se une un metal y un no metal,
los cuales habrá una diferencia de
electronegatividad.
El enlace iónico se basa a la regla del octeto
donde hay una transferencia de electrones donde
posteriormente habrá una atracción
electrostática
• La unión entre iones de signo contrario, de 
átomos de muy diferente electronegatividad, 
mediante fuerzas electrostáticas para formar 
redes cristalinas. Este tipo de unión es no 
direccional y forma dipolos permanentes 
El enlace iónico se ve favorecido: 
•Entre metales y no metales de muy diferente 
electronegatividad. •Entre iones de carga pequeña. 
•Entre cationes grandes y aniones pequeños, que presentan 
menor efecto polarizante.
REDES CRISTALINAS IÓNICAS
• Los iones positivos y negativos no forman
parejas aisladas, sino que estas se agrupan en
redes cristalinas donde cada ión de un signo
se rodea de un determinado número de
iones de signo contrario.
La descripción geométrica
de estas agrupaciones de
iones o redes cristalinas se
hace en función de:
•Tipo de celda unidad.
•Número de coordinación
• El cristal está formado por una celda unidad que se repite 
indefinidamente en las tres direcciones del espacio.
El tipo de celda responde a principios bastante simples: 
•En Nº de cargas + = Nº de cargas - .
•Los iones de signo contrario se disponen simétricamente, 
para conseguir una repulsión mínima.
•Los iones se disponen de la forma más compacta posible, el 
número de coordinación el máximo posible. 
•El tamaño relativo y la carga de los iones determina uno u 
otro tipo de celda unidad.
Aspectos energéticos del enlace iónico
• Energía reticular :
La energía reticular o energía de red es la energía
necesaria para separar completamente un mol de un
compuesto iónico en sus iones gaseosos.
La energía reticular nos da una idea de la estabilidad del
cristal.
• Ciclo de Born-Haber:
Es un planteamiento teórico que muestra todas las
energías implicada en la formación de un cristal iónico.
Enlace Covalente
• La unión covalente es de tipo direccional, se da entre 
orbitales p o híbridos, en ella existe la compartición de 
uno o más pares de electrones. Existen varias divisiones 
del enlace covalente:
• Enlace covalente simple: se da cuando dos o más 
átomos aportan un electrón
• Enlace covalente coordinado : Compartición de uno o 
más pares de electrones
• Es polar cuando los átomos son de distinta 
electronegatividad, cuando son átomos del mismo 
elemento se trata de enlaces no polares.
• En la teoría de Lewis del enlace covalente, los electrones son
siempre compartidos por parejas. Cada par de electrones
compartidos es un enlace covalente.
Diagramas de Lewis 
• Este es un diagrama que representa a la
molécula, los átomos se representan por sus
símbolos, los enlaces por rayas y los
electrones disponibles por puntos.
1. Se suman los e- de valencia de los átomos presentes.
Para un anión poli atómico se le añade un e- más por
cada carga negativa y para un catión se restan tantos
electrones como cargas positivas.
2. Se determina los e - que caben en la molécula.
3. Se calcula el número de enlaces covalentes (rayas).
4. Se calcula el nº de e- de valencia que quedan disponibles
(puntos) y se distribuyen los e- de forma que se complete un
octete para cada átomo.
PROPIEDADES DEL ENLACE COVALENTE
Fuerza de enlace
Energía de disociación del enlace:
“Diferencia de energía entre el mínimo de la curva de
energía potencial de la molécula diatómica y la energía de
los átomos separados”
Entalpía de disociación del enlace:
Variación de entalpía para la reacción de disociación
Sulfato de Cu
• Es la unión entre átomos metálicos
• Es un enlace fuerte, no forman moléculas, 
forman redes cristalinas muy estables.
• Este enlace le da entre elementos de 
electronegatividades bajas y muy parecidas. La 
forma de cumplir la regla del octeto es mediante 
la distribución de electrones entre michos 
átomos. 
Teoría del gas electrónico
• Los electrones de valencia no pertenecen a los
átomos individuales, sino que todos ellos son
comunes a todos los átomos de la red cristalina.
• Están deslocalizados en todo el cristal. Esto
explicaría su movilidad, y los efectos de emisión
electrónica.Los electrones periféricos de los
átomos metálicos están casi libres,
• Suponiendo que se tiene un átomo metálico, al acercarse otro 
átomo metálico del mismo tipo, sus electrones forman una sola 
nube con los dos núcleos al centro, al agregar un tercer átomo, su 
electrón se une a los otros y su núcleo queda con los otros 
núcleos, 
• Al adicionar un n-ésimo átomo, su electrón se une a los n-1 
electrones presentes en la nube y el núcleo se une a los n-1 
núcleos presentes.
• De esta manera, los electrones en los metales se comportan como 
un gas electrónico, lo cual explica la gran conductividad térmica y 
eléctrica de los metales.
TEORÍA DE BANDAS DE ENERGÍA
• Los átomos de la red cristalina están muy 
próximos y sus orbitales atómicos se 
superponen dando lugar a un conjunto de 
orbitales de energía muy parecida que 
forman lo que se denomina banda de niveles 
energéticos.
• Banda de valencia a partir de OA de valencia, que
pueden estar parcialmente llena u ocupada.
• Banda de conducción a partir de los OA vacíos a la
que pueden saltar los e- y facilitar la conducción.
Redes metálicas
• Los estudios de difracción de rayos X han
demostrado que los átomosmetálicos se ordenan
en redes cristalinas que son casi exclusivamente de
tres tipos.
Cúbica centrada en el cuerpo (IC=8): Alcalinos y 
Ba 
Cúbica centrada en las caras (IC=12): Cu, Ag, Au, 
Ca y Sr 
Hexagonal compacta (IC=12): Be, Mg, Zn y Cd
Fuerzas intermoleculares
• Los enlaces estudiados son intramoléculares, por producirse
en el interior de las estructuras moleculares.
• También existen interacciones entre las moléculas que
llamamos intermoleculares. Son fuerzas de interacción
mucho más débiles y básicamente son interacciones dipolo-
dipolo
Enlaces Débiles
El enlace covalente polar, el iónico
generan dipolos permanentes ,
mientras que el no polar genera
dipolos inducidos o fluctuantes
También origina enlaces por puente
de Hidrógeno,
Carácter ionico
Diferencia de electronegatividad EN
Permite estimar el tipo de enlace que une sus átomos
En la escala de EN de Pauling,idealmente:
EN 1.8 enlace iónico
1.2EN 1.8 enlace covalente polar
EN 1.2 enlace Covalente
Pero:
BF3 EN=1.94
SiF4 EN =2.08
Después del enlace químico…
Cristalino Amorfo
Existen 7 
sistemas 
cristalográficos 
y 14 celdas 
elementales o 
redes de 
Bravais.
a 
b



c
Nomenclatura para la red 
directa
Los sistemas cristalinos
Sistema Cristalino Clase de red Dimensiones de la celda 
unitaria
P C F I R
Triclínico abc
    
Monoclínico a b c
 = = 90º 
Ortorrómbico a  b c
 = =  = 90º
Tetragonal a = b c
=== 90º
Cúbico o
isométrico
a = b = c
=== 90º
Hexagonal a=bc
 = =90º ,  =120º
Bibliografía 
• 1.- Enlace Químico 
http://centros.edu.xunta.es/iesoteropedrayo.ourense/dptos/fq/2_BACH_QUI/tema_03_enla
ce_quimico.pdf
• 2.- Enlace químico iònico
http://chopo.pntic.mec.es/jmillan/Apuntes_power_point/materia_organica/Enlace_quimico.
pdf
• 3.- Enlace covalente 
http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/11.EnlaceCovalente1_11653.pdf
• 4.- Enlace Metalico, Carlos Paucar
http://unalmed.edu.co/~cgpaucar/modulo3.pdf
5.- Carácter Ionico: J.A. Duffy, J.Phys. Chem. A 2006,110,13245
http://centros.edu.xunta.es/iesoteropedrayo.ourense/dptos/fq/2_BACH_QUI/tema_03_enlace_quimico.pdf
http://centros.edu.xunta.es/iesoteropedrayo.ourense/dptos/fq/2_BACH_QUI/tema_03_enlace_quimico.pdf
http://chopo.pntic.mec.es/jmillan/Apuntes_power_point/materia_organica/Enlace_quimico.pdf
http://chopo.pntic.mec.es/jmillan/Apuntes_power_point/materia_organica/Enlace_quimico.pdf
http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/11.EnlaceCovalente1_11653.pdf
http://unalmed.edu.co/~cgpaucar/modulo3.pdf