Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
EL ENLACE QUÍMICO LOS ENLACES QUÍMICOS SON LAS FUERZAS QUE MANTIENEN UNIDOS A LOS ÁTOMOS EN UNA MOLÉCULA O A LOS IONES EN LOS CRISTALES. TIPOS DE ENLACES QUÍMICOS 1. Enlaces entre átomos • Enlace Iónico • Enlace covalente • Enlace metálico 2. Enlaces intermoleculares • Enlace de puentes de hidrógeno • Fuerzas de Van der Waals. Estructura de Lewis • Pepresentación de los electrones de valencia de cada átomo por puntos o x, rodeando al símbolo del elemento. • Por ejemplo: H· · Ca· :C: Regla del octeto • Se logra cuando un átomo metálico pierde una cantidad de electrones para adquirir una configuración estable, o sea, queda con ocho electrones en el nivel más externo. • Los no metales ganan una cantidad de electrones para completar ocho en su nivel más externo. 1.1. El enlace iónico • Llamado también enlace electrovalente. • Se produce por las transferencia de electrones de un átomo a otro. • Tanto el átomo que recibe como el que entrega electrones, adquiere configuración de gas noble. 1.2. Enlace covalente • En este tipo de enlace debe compartir para adquirir una configuración estable. ENLACE QUIMICO •Enlace iónico •Enlace covalente •Estructuras de Lewis •Geometría molecular •Polaridad de las moléculas •Uniones Intermoleculares ENLACE QUÍMICO • Cuando los átomos se unen para formar grupos eléctricamente neutros, con una consistencia tal que se pueden considerar una unidad, se dice que están formando moléculas. • O2 diatómica • SO2 triatómica • NH3 tetraatómica ELECTRONEGATIVIDAD • Capacidad que tiene un átomo de atraer electrones comprometidos en un enlace. • Los valores de E.N. Son útiles para predecir el tipo de enlace que se puede formar entre átomos de diferentes elementos. VALORES DE ELECTRONEGATIVIDAD DE PAULING H 2.1 Elemento más electronegativo Li 1.0 Be 1.5 B 2.0 C 2.5 N 3.0 O 3.5 F 4.0 Na 0.9 Mg 1.2 Al 1.5 Si 1.8 P 2.1 S 2.5 Cl 3.0 K 0.8 Ca 1.0 Sc 1.3 Ti 1.5 V 1.6 Cr 1.6 Mn 1.5 Fe 1.8 Co 1.8 Ni 1.8 Cu 1.9 Zn 1.6 Ga 1.6 Ge 1.8 As 2.0 Se 2.4 Br 2.8 Rb 0.8 Sr 1.0 Y 1.2 Zr 1.4 Nb 1.6 Mo 1.8 Tc 1.9 Ru 2.2 Rh 2.2 Pd 1.2 Ag 1.9 Cd 1.7 In 1.7 Sn 1.8 Sb 1.9 Te 2.1 I 2.5 Cs 0.7 Ba 0.9 La 1.1 Hf 1.3 Ta 1.5 W 1.7 Re 1.9 Os 2.2 Ir 2.2 Pt 2.2 Au 2.4 Hg 1.9 Tl 1.8 Pb 1.8 Bi 1.9 Po 2.0 At 2.2 Fr 0.7 Ra 0.9 Ac 1.1 Th 1.3 Pa 1.5 U 1.7 Np – Lw 1.3 Elemento menos electronegativo electronegatividad determina puede darse entre Átomos diferentes En los cuales La diferencia de E.N. iónico Diferente de cero covalente polar y el enlace puede ser mayor que 1,7 Diferencia de E.N. Entre 0 y 1,7 El tipo de enlace que Diferencia de E.N. Átomos iguales En los cuales La diferencia de E.N. Covalente puro o no polar Cero y el enlace es H2; Cl2; N2 ejemplo. ENLACE IÓNICO Estructura cristalina del NaCl expandida para mayor claridad. Cada Cl- se encuentra rodeado por 6 iones sodio y cada ión sodio está rodeado por 6 iones cloruros. El cristal incluye millones de iones en el patrón que se muestra. ENLACE IÓNICO MET ALES NO MET ALES FORMULA GENERAL IONES PRESENTES EJEMPLO P.F. (ºC) I A II A III A + + + VII A VII A VII A → → → MX MX 2 MX 3 (M +; X-) (M 2+; 2X-) (M 3+; X -) LiBr MgCl2 GaF3 547 708 800 (subl) I A II A III A + + + VI A VI A VI A → → → M 2X MX M 2X3 (2M +; X-2) (M 2+; X -2) (2M 3+; 3X-2) Li2O CaO Al2O 3 >1700 2680 2045 I A II A III A + + + V A V A V A → → → M 3X M 3X2 MX (3M +; X-3) (3M 2+; 2X-3) (M 3+; X -3) Li3N Ca3P2 AlP 843 ≈1600 COMPUESTOS IÓNICOS 1. Son sólidos con punto de fusión altos (por lo general, > 400ºC) 2. Muchos son solubles en disolventes polares, como el agua.. 3. La mayoría es insoluble en disolventes no polares, como el hexano C6H14. 4. Los compuestos fundidos conducen bien la electricidad porque contienen partículas móviles con carga (iones) 5. Las soluciones acuosas conducen bien la electricidad porque contienen partículas móviles con carga (iones). COMPUESTOS COVALENTES 1. Son gases, líquidos o sólidos con punto de fusión bajos (por lo general, < 300ºC) 2. Muchos de ellos son insolubles en disolventes polares. 3. La mayoría es soluble en disolventes no polares, como el hexano C6H14. 4. Los compuestos líquidos o fundidos no conducen la electricidad. 5. Las soluciones acuosas suelen ser malas conductoras de la electricidad porque no contienen partículas con carga. ENLACE COVALENTE • Las reacciones entre dos no metales produce un enlace covalente. • El enlace covalente se forma cuando dos átomos comparten uno o más pares de electrones. • Veamos un ejemplo simple de un enlace covalente, la reacción de dos átomos de H para producir una molécula de H2 Enlace covalente H-H Clasificación de los Enlaces Covalentes • Enlaces covalentes puros • Enlaces covalentes polares • Enlaces covalentes puros Cuando dos átomos iguales comparten un par de é, se dice que hay una distribución simétrica de la nube electrónica, el par electrónico es atraído igualmente por ambos núcleos. Clasificación del Enlace Covalente Según número de electrones que participen en el enlace: ENLACE SIMPLE: 2 electrones en total X X ENLACE DOBLE: 4 electrones en total X X ENLACE TRIPLE: 6 electrones en total X X Según la diferencia de electronegatividad, se clasifican en: • Enlace Covalente Polar • Enlace covalente Apolar Rango de Electronegatividad: • 1,7 > Dif. Electroneg. > 0 Enlace Polar • Diferencia de electronegatividad = 0 Enlace Covalente Apolar • Al enlace ubicado en la región intermolecular se le designa enlace sigma σ Enlace sigma Enlace Covalente Polar • Cuando los átomos que forman una molécula son heteronucleares y la diferencia en E.N. < 2 entonces forman enlaces covalentes polares. Ejemplo el HCl, el H2O • HEN= 2,1 ClEN=2,9 H. + .Cl: Hδ+ :Cl: δ- . . . . . . . . ENLACE COVALENTE COORDINADO Un enlace covalente coordinado es un enlace formado cuando ambos electrones del enlace son donados por uno de los átomos. Consiste en la compartición de un par de electrones, proveniente del mismo átomo. Ejemplo: O H O S O H O Regla del Octeto • Es habitual que los elementos representativos alcancen las configuraciones de los gases nobles. Este enunciado a menudo se denomina la regla del octeto porque las configuraciones electrónica de los gases nobles tienen 8 é en su capa más externa a excepción del He que tiene 2 é. REGLA DEL DUETO •Así como los elementos electronegativos, cumplen la regla del octeto, para alcanzar la configuración de un gas noble. El Hidrogeno, cumple la regla del dueto. •La regla del dueto consiste en que el H2, al combinarse con otro elemento, ya sea en un enlace iónico o un enlace covalente, lo hace para completar su orbital con 2 electrones. ENLACE QUIMICO • Enlaces químicos. • Las fuerzas de atracción que mantiene juntos a,los átomos en una • Enlaces Iónicos • Involucra transferencia de electrones • Enlaces covalentes • Involucra la compartición de electrones ENLACE QUIMICO IONES • Los metales pierden sus electrones valencia para formar cationes: • La pérdida de electrones se denomina oxidacion. • Na . Na+ + e- sodio • Mg: Mg2+ + 2 e- magnesio : Al . Al 3+ + 3 e- aluminio Formacion de aniones • Los no-metales ganan electrones para alcanzar la configuración de un gas noble y forman aniones: • Proceso denominado reducción. • : Cl . + e- : Cl : - cloruro : O : + 2e- : O : 2- oxide • :N . + 3e- : N : 3- nitruro . . : : . . : : : : : : Compuestos Ionicos • Regla del Octeto: • Cuando se forman enlaces iónicos los metales pierden electrones valencia de manera que su figuración más externa llega a ser la de un gas noble, con 8 electrones.. • Los no metales ganan electronesalcanzando la configuración del gas noble más cercano y usualmente con 8 electrones en su capa externa. Enlace Iónico • Las cargas + son atraídas por las cargas - . • Aniones negativos son atraídos por cationes positivos. • El resultado es un enlace iónico. • Se forma una red cristalina tridimensional de aniones y cationes. Insert figures 8.2, 8.3, 8.4 La estructura de la sal Cloruro de Sodio Conservación de la electroneutralidad • Cuando los iones se combinan la electroneutralidad debe ser conservada. En la formación de cloruro de magnesio, • 2 iones Cl- deben balancear a un ión a Mg2+: • Mg2+ + 2 Cl- MgCl2 • En la formación de nitruro de magnesio, • 3 Mg2+ se balancean con 2 N3- ions: • 3 Mg2+ + 2N3- Mg3N2 Propiedades de los compuestos ionicos • Unidades tridimensionales extendidas. • Elevados puntos de fusión y de ebullición. • Tienen brillo • Fundidos o soluciones acuosas, conducen la electricidad. Compuestos iónicos en solución • Los compuestos iónicos se disuelven en agua y se disocian para formar iones solvatados: • NaCl(s) Na+(ac) + Cl-(ac) • La solución resultante conduce la electricidad y se denomina electrolito. H2O Compuestos moleculares (covalentes) • Estructuras de Lewis para un compuesto molecular. Los electrones son compartidos: • H2, .H + H H:H Cl2 Cl. :: . + Cl : : : .: :Cl:Cl: : : :: Regla del Octeto Los átomos tienden a perder o ganar electrones de manera de completar 8 electrones en su última capa. (excepto aquellos que estan continuos al He) Moleculas diatómicas • Los pares de electrones pueden representarse por un trazo: • H:H H-H • Elementos diatómicos como H2, Cl2, N2 poseen enlaces covalente apolares. Nitrogeno • En la molécula de N2, 2 átomos de nitrogeno comparten electrones: • :N:N: • Esta estructura no es correcta porque no se cumple la regla del octeto. Electrones no enlazantes son movidos entre los átomos para ser compartidos: • • Se forma así un triple enlace covalente. . . . . N N Enlaces Covalentes • Enlace simple: 2 electrones compartidos • Enlace doble : 4 electrones compartidos. • Enlace triple:6 electrones compartidos. Otras estructuras de Lewis • Los pares de electrones enlazantes pueden ser representados por una línea. • HCl H . . + Cl:: : H:Cl:: := H-Cl: :: H2O H. H . . O: : . . . H:O: : : : H = H-O: H : : + Electronegatividad • Electronegatividad se define como la habilidad de un átomo para atraer electrones comprometidos en un enlace químico. • Los elementos más electronegativos tienen atracción mayor sobre los electrones. Insert Figure 8.6 Electronegatividades de Elementos Electronegatividad • Los átomos ubicados en el extremo superior derecho de la tabla periódica tienen las electronegatividades mayores. • El fluor, F es el más electronegativo de los elementos, con valor 4. • Cs es el menos electronegativo 0,7. • Cl es 3.0 H es 2.1 S es 2.5 • O es 3.5 Na es 0.9 Br es 2.8 • C es 2.5 N es 3.0 I es 2.5 Enlace Covalente • Clasificar un enlace covalente como polar o apolar. • Los enlaces polares son consecuencia de una compartición desigual de electrones. • La compartición desigual resulta cuando hay una diferencia de electronegatividades entre los átomos. • Así – H-H es apolar puesto que H & H tienen la misma electronegatividad – Cl-Cl es apolar pues Cl & Cl tienen la misma EN. – H-Cl es polar pues H & Cl tienen diferentes EN. ( H = 2.1, Cl = 3.0 ) Apolar y polar Representación de enlaces polares • H-Cl: : : El + en la flecha esta sobre el elemento menos electronegativo. La punta de la flecha sobre el más electronegativo. H-Cl: : : δ+ δ− O: δ+ esta sobre el átomo menos electronegativo y δ- sobre el más electronegativo. Insert fig 8.8 Ac cvlorhídrico HCl Molécula Polar Apolar, Polar, Iónico • Existe una transición continua entre enlaces covalente apolar hasta enlaces iónicos. • En los enlaces apolares no existe diferencia de electronegatividad entre los átomos. • En los enlaces iónicos existe una gran diferencia de EN entre los átomos. • (ΔEN>1.7) • Los enlaces covalentes polares tienen una diferencia de electronagatividad intermedia entre los átomos. Insert graphic at top of page 223 El caracter iónico aumenta con la diferencia de electronegatividad. Comparación y contraste entre enlaces iónicos y covalentes. > Enlace iónico • Intercambio de electrones • metal/no-metal • Forman cristales • Elevados puntos de fusión y de ebullición. • Tienen brillo • Ejemplo: NaCl • Fundido y en solución conducen la electricidad. > Covalente • Electrones compartidos • no-metal/no-metal • Son Moleculares (bajo punto de ebull. y de fusión) • ej. : CO2, Cl2
Compartir