"Enlaces Químicos e Interacciones Moleculares"
Cuando los átomos se unen para formar moléculas, hay un intercambio de electrones de valencia, esto es, de los electrones de la capa más externa de cada átomo. Esta unión, que es la más estable, se logra porque los átomos ganan, pierden o comparten electrones, y la atracción resultante entre los átomos participantes recibe el nombre de Enlace Químico.
Regla del octeto.
La regla del octeto establece que los átomos de los elementos se enlazan unos a otros en el intento de completar su capa de valencia (última capa de la electrósfera).
La denominación "regla del octeto" surgió de razón por la cantidad establecida de electrones para la estabilidad de un elemento.
- Un metal puede perder de uno a tres electrones para formar un catión con la estructura del gas noble que lo antecede en la tabla periódica.
- Un no metal puede ganar de uno a tres electrones para formar un anión con la estructura del gas noble siguiente.
- Los átomos (usualmente dos no metales), pueden compartir electrones con otros átomos para alcanzar el número de electrones del gas noble siguiente en la tabla.
La regla del octeto tiene limitaciones, pues hay muchos ejemplos de compuestos covalentes que no la siguen como los cloruros de berilio y boro:
Por otro lado, esto se presenta también en algunas moléculas en las cuáles el electrón tiene más de ocho electrones de valencia.
Simbología de puntos de Lewis.
Enlaces Químicos.
Enlace Iónico o Electrovalente.
El enlace iónico es la fuerza de atracción eléctrica que existe entre los iones de cargas opuestas (cationes-aniones) que los mantienen juntos en una estructura cristalina. Resulta de la transferencia de uno o más electrones comúnmente del metal hacia el no metal.
Ejemplo: Cloruro de Sodio (NaCl)
Características:
- M + NM
- M con baja EN + NM con alta EN
- Si su diferencia de EN es mayor o igual que 1.8 es un enlace iónico.
- Tienen puntos de fusión y ebullición elevados.
- Fundidos o en disolución acuosa son buenos conductores de la corriente eléctrica (es decir líquidos o disueltos en agua conducen corriente eléctrica).
- Son solubles en disolventes polares (solubles en agua)
- En solución son químicamente activos.
- La forma del cristal es geométrica (cúbica, rómbica, hexagonal. No se forman verdaderas moléculas sino redes cristalinas).
- Son sólidos a temperatura ambiente, en este estado no conducen la corriente eléctrica.
Los enlaces covalentes están formados por átomos No Metálicos.
Los átomos NM no pueden ceder ni ganar electrones entre sí, si no que los comparten.
Cuando se unen 2 átomos NM los electrones que comparten los mantienen unidos y forman parte de los dos átomos formando así una molécula.
Enlace Covalente Polar.
Uno de los átomos ejerce atracción mayor sobre los electrones de enlace que otro, esto depende de la electronegatividad de los átomos que se enlazan.
Características:
- Unión de 2 NM.
- No comparten de la misma manera el electrón.
- Diferencia de Electronegatividades = 0.5 - 1.7
- Son solubles en solventes polares
- Gran actividad química
- En solución acuosa son conductores de la electricidad
- Puntos de fusión y ebullición son bajos (pero más altos que las sustancias No polares)
Cuando el enlace lo forman dos átomos del mismo elemento, la diferencia de electronegatividad es cero, entonces se forma un enlace covalente no polar. Se presenta entre átomos del mismo elemento o entre átomos con muy poca diferencia de electronegatividad.
Características:
- Unión de 2 NM.
- Elevadas electronegatividades.
- Diferencia de electronegatividades = 0 - 0.4
- Estado físico gaseoso, aunque pueden existir como sólido o líquidos
- No son buenos conductores de la electricidad ni del calor
- Son moléculas verdaderas y diatómicas
- Tiene baja solubilidad en agua
- Actividad química media
Es cuando un mismo átomo aporta el par electrónico; es formado cuando un átomo no metálico comparte un par de electrones con otro átomo, para que esto ocurra se necesita un átomo dador y que éste tenga un par de electrones libres en una órbita al exterior y el átomo aceptor tenga capacidad paa recibir en su última capa de valencia.
Propiedades:
- Formado el enlace covalente coordinado es idéntico a los demás enlaces covalentes
- Se representa con una flecha que parte desde el átomo dador hasta el átomo aceptor
- Elevadas temperaturas de fusión y ebullición
- Sólidos en condiciones ordinales
- Son sustancias muy duras (excepto el grafito)
- Aislantes (excepto el grafito)
- Insolubles
- Una Molécula polar es aquella que tiene DOS cargas + y -.
- Una molécula no polar NO tiene carga.
Geometría Molecular.
RPECV (Repulsión de pares electrónicos en la capa de valencia)
RPECV (Repulsión de pares electrónicos en la capa de valencia)
- Se aplica sólo al enlace covalente
- La geometría de una especie está determinada principalmente por las interacciones repulsivas que se producen entre los pares de electrones de la capa de valencia.
- Dos pares electrónicos se acomodan en el espacio linealmente en un ángulo de 180°, de tal forma que aumente al máximo la distancia entre ellos.
- Tres pares de electrones se distribuyen bajo la forma geométrica de un triángulo.
Enlace Metálico.
El enlace metálico ocurre entre dos átomos de metales. En este enlace Todos los átomos Pierden electrones de su capas más externas, que se trasladan más o menos libremente entre ellos, formando una nube electrónica.
Hay dos teorías que tratan de explicar este enlace:
Teoría del gas electrónico: Dice que los átomos poseen una electronegatividad baja, los electrones no están atraídos por el núcleo. Su potencial de ionización es bajo; por tanto sus electrones externos no están atraídos por el núcleo, así, la estructura sería una serie de restos positivos unidos por los electrones externos de cada átomo que no pertencen al átomo, sino al conjunto.
Esta teoría sólo explica que el metal sea conductor.
Teoría de las bandas: se basa en la existencia de bandas electrónicas y en el uso del potencial. Su gran éxito fue el dar una explicación satisfactoria de las propiedades conductoras de las sustancias sólidas, clasificándolas en conductoras, semiconductoras y aislantes, lo cual fue de vital importancia.
Características que se derivan del enlace metálico:
- A excepción del mercurio, los metales puros son sólidos a temperatura ambiente. No obstante, sus puntos de fusión son muy variables, aunque generalmente altos
- Son buenos conductores de electricidad y del calor
- Presentan brillo característico
- Son dúctiles y maleables.
- Emiten electrones cuando son sometidos a una radiación de determinada energía
- Se suelen disolver unos en otros formando disoluciones que reciben el nombre de Aleaciones.
Son fuerzas electromagnéticas que actúan entre moléculas o entre regiones, ampliamente distintas de una macromolécula.
Dentro de una molécula, los átomos están unidos mediante fuerzas intramoleculares (interatómicas) (enlaces iónicos, metálicos o covalentes principalmente). Estas son las fuerzas que se deben vencer para que se produzca un cambio químico. Son estas fuerzas, por tanto, las que determinan las propiedades químicas de las sustancias.
Sin embargo existen otras fuerzas intermoleculares que actúan sobre distintas moléculas o iones y que hacen que éstos se atraigan o se repelan. Estas fuerzas son las que determinan las propiedades físicas de las sustancias como, por ejemplo, el estado de agregación, el punto de fusión y de ebullición, la solubilidad, la tensión superficial, la densidad, etc.
Por lo general son fuerzas débiles pero, al ser muy numerosas, su contribución es importante.
- Fuerza dipolo-dipolo
En un líquido las moléculas están muy cercanas entre sí y se atraen por sus fuerzas intermoleculares. Las moléculas deben tener suficiente energía para vencer esas fuerzas de atracción y hacer que el líquido pueda entrar en ebullición.
Las atracciones electrostáticas entre dipolos de carga contraria, de diferentes moléculas son las llamadas interacciones dipolo-dipolo.
- Fuerza de dispersión de London.
El movimiento de los electrones en un átomo o molécula puede crear un momento dipolar instantáneo, dado que los electrones se repelen, los movimientos de los electrones de un átomo influyen en los movimientos de los electrones de los vecinos cercanos. Así el dipolo temporal de un átomo puede inducir un dipolo similar en un átomo adyacente y hacer que los átomos se atraigan de manera atractiva.
- Puente de Hidrógeno.
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