2 Enlace Químico. Formulación1
Física y Química
4.º ESOEl enlace iónico
FORMACIÓN DE LOS IONES
El enlace iónico se forma entre iones positivos y negativos originados por transferencia de electrones entre átomos metálicos y no metálicos
Al tener distinta carga eléctrica, ambos iones se atraerán eléctricamente
Los átomos ganan o pierden electrones para adquirir la configuración electrónica de gas noble, con ocho electrones en la
última capa (regla del octeto)
ATRACCIÓN ELÉCTRICA ENTRE LOS IONES
FORMACIÓN DE REDES
Cada ion se rodea de iones de signo contrario y se agrupan formando una red cristalina donde se colocan tan próximos
como sea posible geométricamente
El número de iones de un signo que rodea al ion de signo contrario se denomina índice de coordinación
2 Enlace Químico. Formulación2
Física y Química
4.º ESOUn ejemplo del enlace iónico: el cloruro de sodio
FORMACIÓN DE LOS IONES
Un ejemplo de enlace iónico es la formación de cristales de cloruro de sodio (NaCl)
Na (Z=11): 1s22s22p63s1; pierde un electrón
ATRACCIÓN ELÉCTRICA ENTRE LOS IONES
FORMACIÓN DE REDES
En la red cristalina cada ion Na+ se ve rodeado por 6 iones Cl– , y viceversa
La fortaleza de la red cristalina se mide a través de la energía de red, que es la energía necesaria para romper la red
Na – 1e– Na+
Cl (Z=17): 1s22s22p63s23p5; gana un electrón Cl + 1e– Cl–
Los iones Na+ y Cl– se atraen eléctricamente: Na+ Cl–
La fórmula NaCl indica la proporción de iones en la red: un ion Na+ por un ion Cl–
F
Na+
Cl–
H2O
2 Enlace Químico. Formulación3
Física y Química
4.º ESOPropiedades de los sólidos iónicos
Son sólidos a temperatura ambiente y tienen puntos de fusión elevados (> 400 ºC)
Son bastante duros, cuanto mayor es la energía de red, mayor es la dureza del cristal
Son frágiles, ya que al aplicarles una fuerza deformadora, se producen desplazamientos y se aproximan
iones de igual signo que se repelen
Se disuelven en agua debido a la estructura de la red y a que las moléculas de agua
constituyen un dipolo eléctrico que interacciona con los iones
de la red hasta separarlos
En estado sólido no son buenos conductores de la electricidad ya que los iones ocupan posiciones fijas en la red. Pero en disolución acuosa o fundidos, los iones pueden desplazarse y son buenos conductores
2 Enlace Químico. Formulación4
Física y Química
4.º ESOEl enlace covalente
El enlace covalente se forma entre átomos que comparten uno o más electrones. Cada par de electrones compartido constituye un enlace
Si dos átomos tienen electronegatividad parecida, no habrá intercambio de electrones
Los átomos pueden cumplir la regla del octeto sin necesidad de transferir electrones, simplemente compartiendo pares electrónicos
LEWIS Y LANGMUIR
Cada átomo alcanza la configuración electrónica de gas noble, rodeándose para ello de ocho electrones en su última capa
(excepto el hidrógeno, que le basta con dos)
2 Enlace Químico. Formulación5
Física y Química
4.º ESOEjemplos de enlace covalente
El enlace covalente se representa mediante diagramas de puntos o de Lewis, donde cada punto representa un electrón
Enlace sencillo Cl2
Enlace doble O2
Enlace triple N2
2 Enlace Químico. Formulación6
Física y Química
4.º ESOTipos de sustancias covalentes y propiedades
El enlace covalente puede originar sustancias moleculares y cristales covalentes
Sustancias moleculares
Formadas por moléculas unidas entre sí mediante débiles fuerzas de
carácter eléctrico
Cristales covalentes
Se originan cuando las uniones de átomos por enlace covalente se extienden en las
tres direcciones del espacio
A temperatura ambiente la mayoría son gases (O2 o N2) o líquidos (H2O)
También existen sólidos moleculares de bajo punto de fusión como el yodo o el azúcar
La mayoría de estas sustancias son insolubles en agua y conducen la corriente eléctrica
Son estructuras cristalinas con gran cantidad de átomos, de enorme estabilidad y fortaleza
Son muy duros, con temperaturas de fusión muy altas
Son insolubles en casi todos los disolventes y no conducen la corriente eléctrica (cuarzo, diamante, rubí)
2 Enlace Químico. Formulación7
Física y Química
4.º ESOEl enlace metálico
El enlace metálico se forma debido a la fuerte atracción eléctrica que se establece entre la nube electrónica y los iones positivos que conforman la red
Son agrupaciones de un solo tipo de átomos: todos los metales son elementos
Todos los átomos de la estructura ceden electrones de la capa de valencia y se convierten en iones
positivos, con lo que la red está formada por
MODELO DEL GAS ELECTRÓNICO
Una estructura tridimensional de
iones positivos que forman la red
Una nube formada por los
e– de valencia cedidos por cada átomo y que pueden
desplazarse por la red
2 Enlace Químico. Formulación8
Física y Química
4.º ESOPropiedades de los cristales metálicos
Son sólidos a temperatura ambiente salvo el mercurio. Sus temperaturas de fusión son muy variadas (Fe a 1535 ºC y Cs a 28 ºC)
Son buenos conductores del calor y de la electricidad debido al movimiento de los electrones por la red
Son dúctiles (estirar en hilos) y maleables (se pueden extender en láminas), ya que las capas de iones se pueden deslizar unas
sobre otras sin que cambie la disposición interna de la red
Forman aleaciones cuando se funden y se mezclan con otros metales (bronce: Cu y Sn; latón: Cu y Zn)
Emiten electrones a temperaturas elevadas (efecto termoiónico) y al ser iluminados con luz de determinadas frecuencias (efecto fotoeléctrico)
Catión metálico electrón
Presión
2 Enlace Químico. Formulación9
Física y Química
4.º ESOLas fórmulas químicas y su significado
Fórmulas empíricas: expresan en qué proporción se encuentran los átomos en la sustancia, pero no siempre se corresponde con composición real de la molécula, ni informa de su geometría
Fórmulas moleculares: indican el número total de átomos que componen la molécula y permite describir las agrupaciones de átomos (moléculas). Dan su composición real, pero no describen su estructura
Fórmulas semidesarrolladas y desarrolladas: describen la estructura de la molécula, aunque no siempre dan idea de la geometría. Se emplean generalmente en los compuestos de carbono
Modelos: son disposiciones espaciales de los átomos que forman las moléculas, configuradas por bolas (que representan los átomos) y varillas (que representan los enlaces). También existen modelos de cristales que representan la estructura que se repite en los mismos (celda unidad)
CH2CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
(CH2)n
C6H12
2 Enlace Químico. Formulación10
Física y Química
4.º ESOFormulación y nomenclatura de compuestos binarios (I)
HIDRUROS DE LOS METALES
Fórmula Nomenclatura sistemática Nomenclatura de Stock
BaH2
KH
CoH2
FeH3
MnH4
Dihidruro de bario
Hidruro de potasio
Dihidruro de cobalto
Trihidruro de hierro
Tetrahidruro de manganeso
Hidruro de bario
Hidruro de potasio
Hidruro de cobalto (II)
Hidruro de hierro (III)
Hidruro de manganeso (IV)
Compuestos iónicos formados por hidrógeno (con valencia –1) y un metal (con una o varias valencias positivas)
2 Enlace Químico. Formulación11
Física y Química
4.º ESOFormulación y nomenclatura de compuestos binarios (II)
ÓXIDOS DE LOS METALES
Compuestos iónicos formados por oxígeno (con valencia –2) y un metal (con una o varias valencias positivas)
Fórmula Nomenclatura sistemática Nomenclatura de Stock
Li2O
SrO
MnO2
Al2O3
Fe2O3
Óxido de dilitio
Óxido de estroncio
Dióxido de manganeso
Trióxido de dialuminio
Trióxido de dihierro
Óxido de litio
Óxido de estroncio
Óxido de manganeso (IV)
Óxido de aluminio
Óxido de hierro (III)
2 Enlace Químico. Formulación12
Física y Química
4.º ESOFormulación y nomenclatura de compuestos binarios (III)
SALES BINARIAS
Compuestos iónicos formados por un metal (con sus valencias positivas) y un no metal (con su valencia negativa)
Fórmula Nomenclatura sistemática Nomenclatura de Stock
BaBr2
CuCl2
AgCl
AlF3
Na2S
Dibromuro de bario
Dicloruro de cobre
Cloruro de plata
Trifluoruro de aluminio
Sulfuro de disodio
Bromuro de bario
Cloruro de cobre (II)
Cloruro de plata
Fluoruro de aluminio
Sulfuro de sodio
2 Enlace Químico. Formulación13
Física y Química
4.º ESOFormulación y nomenclatura de compuestos binarios (IV)
HIDRUROS NO METÁLICOS
Compuestos covalentes en los que cada átomo de hidrógeno comparte un electrón y el átomo de no metal comparte un número variable de electrones según su grupo
Los del grupo 14 comparten 4 electrones
Los del grupo 15 comparten 3 electrones
Los del grupo 16 comparten 2 electrones
CH4 SiH4
NH3 PH3
H2O
Los del grupo 17 comparten 1 electrón
Las combinaciones de H con F, Cl, Br, I, S, Se y Te, se consideran haluros de hidrógeno (se hace terminar en –uro el nombre del no metal)
HF
HF: Fluoruro de hidrógeno H2S: Sulfuro de hidrógeno
H2S
HCl
HCl: Cloruro de hidrógeno
En los hidruros de los grupos 14, 15 y 16 se utiliza el nombre tradicional
NH3: AmoniacoH2O: Agua CH4: Metano
Las combinaciones con H de los grupos 16 y 17 reciben el nombre de hidrácidos porque adquieren carácter ácido cuando se encuentran en disolución acuosa (ácido no metal-hídrico)
HF: Ácido fluorhídrico H2S: Ácido sulfhídricoHCl: Ácido clorhídrico
2 Enlace Químico. Formulación14
Física y Química
4.º ESOFormulación y nomenclatura de compuestos binarios (V)
ÓXIDOS NO METÁLICOS
El oxígeno actúa con valencia covalente 2 (se escribe a la derecha) y el no metal lo hace con sus posibles valencias covalentes (se escribe a la izquierda)
Fórmula Nomenclatura sistemática Nomenclatura de Stock
CO
SO
Cl2O
Cl2O3
Cl2O5
Monóxido de carbono
Trióxido de dinitrógeno
Monóxido de azufre
Monóxido de dicloro
Trióxido de dicloro
Óxido de carbono (II)
Óxido de cloro (V)
Óxido de azufre (II)
Óxido de azufre (VI)
Óxido de cloro (I)
Grupo
14CO2 Dióxido de carbono Óxido de carbono (IV)
N2O3
N2O5
Óxido de nitrógeno (III)
Óxido de nitrógeno (V)Pentóxido de dinitrógeno
SO2 Dióxido de azufre Óxido de azufre (IV)
SO3 Trióxido de azufre
15
16
17
Cl2O7
Óxido de cloro (III)
Óxido de cloro (VII)
Pentóxido de dicloro
Heptóxido de dicloro
2 Enlace Químico. Formulación15
Física y Química
4.º ESOFormulación y nomenclatura de compuestos ternarios (I)
OXOÁCIDOS
Compuestos covalentes que contienen hidrógeno (valencia covalente 1), oxígeno (valencia covalente 2), y un no metal (posibles valencias covalentes)
Nomenclatura sistemática Se ponen prefijos para indicar el número de átomos, escribiendo la valencia del no metal
Nomenclatura tradicional Se emplean prefijos (hipo- y per-) y sufijos (–oso e –ico) para indicar, de menor a mayor, las valencias del no metal
ValenciaNomenclatura
tradicionalNomenclatura
sistemática
1
5
Ácido hipocloroso
Ácido cloroso
Ácido clórico
Monoxoclorato (I) de hidrógeno
Trioxoclorato (V) de hidrógeno
Tetraoxoclorato (VII) de hidrógeno
Fórmula
HClO
3 Dioxoclorato (III) de hidrógeno
7 Ácido perclórico
HClO2
HClO3
HClO4
2 Enlace Químico. Formulación16
Física y Química
4.º ESOFormulación y nomenclatura de compuestos ternarios (II)
HIDRÓXIDOS
Fórmula Nomenclatura sistemática Nomenclatura de Stock
NaOH
Ca(OH)2
Fe(OH)3
Al(OH)3
Ni(OH)2
Hidróxido de sodio
Hidróxido de calcio
Trihidróxido de hierro
Hidróxido de aluminio
Dihidróxido de níquel
Hidróxido de sodio
Hidróxido de calcio
Hidróxido de hierro (III)
Hidróxido de aluminio
Hidróxido de níquel (II)
Formados por un ion metálico y el ion OH– (donde los átomos de hidrógeno y oxígeno están unidos por un enlace covalente)
2 Enlace Químico. Formulación17
Física y Química
4.º ESOFormulación y nomenclatura de compuestos ternarios (III)
OXISALES
Compuestos que se forman al sustituir el hidrógeno de los ácidos por metales. Dos fases
Pérdida del hidrógeno y formación del anión a partir del ácido correspondiente
Nomenclatura tradicional
Ion resultante Nomenclatura tradicional
Ácido cloroso
Ácido sulfúrico
Ácido carbónico
Ion clorito
Ion carbonato
Fórmula
HClO2 (ClO2) –
Ion sulfatoH2SO4
H2CO3
Para nombrar el ion se cambia la terminación del ácido: -oso por –ito e –ico por –ato
(SO4)2 –
(CO3)2 –
Unión del anión con el ion positivo o catión metálico (Zn2+; Cu2+; Ca2+)
Nomenclatura tradicional Nomenclatura sistemática
Clorito de cinc
Sulfato de cobre (II)
Carbonato de calcio
Trioxoclorito (III) de cinc
Trioxocarbonato (IV) de calcio
Fórmula
Zn(ClO2)2
Tetraoxosulfato (VI) de cobre (II)CuSO4
CaCO3