jueves, 15 de mayo de 2008

Enlace Quimico


ENLACE QUÍMICO

En nuestra vida diaria observamos una gran cantidad de fenómenos, como por ejemplo cuando ponemos agua en estado líquido al congelador ésta pasa a agua en estado sólido (hielo) , o al calentar el agua, ésta hierve y pasa al estado de vapor .
Otra experiencia que de seguro hemos podido apreciar es que cuando juntamos agua y aceite estos no logran mezclarse y se separan en dos fases colocándose por si solo el aceite en la parte superior.

Estos y muchos fenómenos se pueden explicarse a través de la teoría del ENLACE QUIMICO, pero para poder entender esta teoría tenemos que tener bien en claro algunos conceptos importantes como: electrones de valencia y la electronegatividad.
Entonces comenzaremos nuestro estudio definiendo el primer término:
Los electrones de valencia son aquellos electrones que se encuentran el la última capa o nivel, en la configuración electrónica de un elemento.

¿Entendiste que son los electrones de valencia? Si es así entonces el término electronegatividad lo entenderás con mayor facilidad.
La electronegatividad describe la capacidad de un átomo para competir por los electrones, con otros átomos a los que esta unido, es decir, si dos átomos estuviesen compitiendo por quedarse con un electrón aquel que gana será el más electronegativo.
Un ejemplo de esto es el fluoruro de sodio (NaF)

Si el flúor y el sodio compitiesen por un electrón el flúor ganaría el electrón y el sodio lo perdería
E.N. Del Fluor = 4
E.N. Del sodio = 0.93
Ahora que sabemos que son los electrones de valencia y electronegatividad podremos entender. ¿Qué es el enlace químico? ; podemos responder a esta pregunta diciendo que el enlace químico es la unión ente átomos para alcanzar mayor estabilidad en donde se comparten, ganan o pierden electrones de valencia,

Pero ¿para que se reacomodan los electrones de valencia?
Responderemos esta pregunta diciendo que todos los elementos químicos del grupo VIII A son los más estables, estos elementos se le conoce como los gases nobles o gases inertes ; se les conoce así por que casi nunca reaccionan y son muy estables debido a que poseen 8 electrones de valencia.
Por esta razón los átomos al enlazarse reacomodan sus electrones de valencia y tratan de tener 8 electrones en su ultimo nivel.

A este proceso de tratar de tener 8 electrones en el último nivel se le conoce como la “regla del octeto”;
En conclusión en un enlace químico se produce comparición perdida y reacomodo de electrones de valencia para alcanzar la configuración de un gas noble.
Si bien los átomos se enlazan para alcanzar estabilidad ellos pueden formar tres tipos de enlaces químicos. Ahora conoceremos cada uno de ellos:

El enlace iónico: un enlace iónico es la unión de un metal de baja electronegatividad con un no metal de alta electronegatividad , en el cual el metal pierde electrones de valencia y el no metal los gana, así los dos alcanzan la configuración de un gas noble (octeto). Un ejemplo de ello tenemos el oxido de magnesio (MgO).

Podemos observar que el oxigeno gana dos electrones y alcanza la configuración del gas noble Neon (Ne) y el magnesio pierde dos electrones y alcanza la configuración del Neon (Ne); entonces podemos concluir que el enlace iónico el octeto se logra con ganancia y perdida de electrones. Ahora analicemos algunas características de los compuestos iónicos:

1.- A temperatura ambiente son sólidos de alta dureza (alta resistencia a ser rallado por otro), malos conductores eléctricos y solubles en disolventes polares como el agua.
2.- Son frágiles y quebradizos (se rompen fácil por acción de fuerzas externas).
3.- Fundidos o disueltos en agua son buenos conductores eléctricos.
4.- Son sólidos cristalinos, por que los iones se distribuyen regularmente en espacio tridimensional, formando celdas unitarias que son figuras geométricas regulares.

Enlaces Covalentes:
En un enlace covalente se da entre dos no metales en el cual se produce comparición de electrones, para poder alcanzar el octeto.
Lewis estudio con detalle este enlace he invento los símbolos lewis y estructuras lewis para representar los enlaces.
¿Que es un símbolo lewis?
Es un símbolo químico, que representa a un núcleo con sus electrones internos y alrededor puntos o aspas que representan a los electrones externos o electrones de valencia.
¿Qué es una estructura lewis?
Es una combinación de elementos lewis que representa la transferencia o comparición de electrones en un enlace químico.

En el enlace covalente entre el oxigeno y el hidrogeno, este ultimo tiene un par elmazante con el que su configuración electrónica llega a ser como la del (He) y el oxigeno con dos pares enlazantes alcanza la configuración electrónica del Neón (Ne).

Si bien el enlace covalente hay comparición de electrones, estos pasan más tiempo cerca del núcleo más electronegativo, es por esta razón en las moléculas se forman los dipolos.
En contraste con la molécula polar podemos encontrar a la molécula apolar. Como el hidrogeno:

Y por esta diferencia entre moléculas polares y apolares; diversas sustancias como el agua y el aceite no pueden mezclarse ya que el agua es polar y el aceite es apolar.
“Lo semejante disuelve a lo semejante”.

También existen otros tipos de enlaces covalentes como los enlaces coordinados que se da cuando uno de los átomos contribuye con ambos electrones en el enlace y una ves formado el enlace no se puede diferenciar entre el enlace coordinado y el enlace covalente normal.
Otro tipo de enlace que podemos encontrar es el enlace múltiple, este tipo de enlace se da entre dos átomos que comparten mas de un par enlazarte, los enlaces múltiples pueden ser dobles o triples. Como ejemplo podemos poner a las moléculas de nitrógeno (N) y oxigeno (O2).

Para dar una buena estructura lewis de las moléculas a continuación daremos los pasos a seguir:
1- Determinar el número total de electrones de valencia en la estructura.
2- Identificar el átomo o los átomos centrales y los átomos terminales.
3- Escriba un esqueleto estructural adecuado y una los átomos del esqueleto mediante enlace covalentes simples (un solo trazo).
4- Por cada enlace del esqueleto, reste dos electrones del número total de electrones de valencia.
5- Con los electrones de valencia restantes complete primero los octetos de los átomos terminales y después complete los octetos del átomo o átomos centrales.
6- Si aun después del paso 5, falta un octeto a uno o más átomos centrales, desplace electrones de los pares solitarios de los átomos terminales formando enlaces covalentes múltiples con los átomos centrales.

Ahora analizaremos las propiedades generales de los enlaces covalentes:
- A temperatura ambiente pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos.
- Poseen unidades discretas y con una composición atómica definida y constante llamada molécula.
- Son malos conductores eléctricos en cualquier estado físico, incluso disueltos en agua.
- Son blandos (baja dureza).
- Poseen punto de fusión bajo y son menos solubles que los compuestos iónicos.

Ahora seguiremos nuestro estudio con el enlace metálico: es un enlace que se da entre metales en este enlace los electrones de valencia se desprenden de sus átomos y quedan libres para moverse y desplazarse por toda la red cristalina en forma caótica o al azar , formando así un mar de electrones que envuelve los cationes metálicos ( los átomos metálicos, al perder sus electrones de valencia quedan cargados positivamente ) surgiendo así una gran fuerza eléctrica de atracción entre los cationes y el mar de electrones , que es la responsable que los metales tengan en general alta resistencia mecánica.

ENLACES INTERMOLECULARES
Cuando las sustancias se encuentran en estado liquido o sólido las moléculas que las forman se encuentran a distancias muy cortas entre sí, estas condiciones se presentan fuerzas de atracción molecular o enlaces intermoleculares cuya intensidad depende del tipo de molécula , es decir son polares o apolares. Apartir de este tipo de interacciones se puede explicar la variación de las propiedades de los líquidos como el punto de ebullición, presión de vapor, viscosidad y calor de vaporización. Así como también se relacionan en forma directa con algunas propiedades de los sólidos como el punto de fusión y calor de fusión.
A continuación tratamos cada uno d los enlaces intermoleculares:

El enlace dipolo-dipolo consiste en una fuerza de atracción eléctrica entre los polos opuestos de las moléculas polares y a diferencia del enlace iónico, en el enlace dipolo- dipolo los signos (+) y (-), representan solo “cargas parciales” divido a un momento bipolar resultante e cada molécula.

Los enlaces puente de hidrogeno son un caso especial de enlace dipolo- dipolo muy fuertes. Los enlaces puente de hidrogeno se formen entre moléculas polares que tienen hidrogeno unido a cualquiera de los tres elementos pequeños (del segundo periodo de la tabla) de alta electro negatividad que son F, O y N es decir, las moléculas que se atraen por enlace puente de hidrogeno presentan enlaces intraatómicos de alta polaridad.

Otra fuerza de atracción que se presentan en las moléculas se llaman enlace mediante LAS
FUERZAS DE LONDÓN esta fuerza consiste en una fuerza de atracción eléctrica muy débil entre dipolos no permanentes, es decir entre dipolos instantáneos o un dipolo inducido correspondientes a dos moléculas que se encuentran muy muy cercanas.
Luego de haber estudiado estos tipos de enlace intermoleculares podemos afirmar que el enlace puente de hidrogeno es mas fuerte que el dipolo-dipolo y este a su ves mas fuerte que el de fuerza de Londón