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8/13/2019 Tema 3 Enlace Quimico
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ENLACE QUMICO Conjunto de fuerzas que mantienen unido a los tomos, iones o
molculas. Se produce porque los tomos en conjunto son ms estables que los tomosaislados, y unidos ocupan una mnima energa.
En la naturalezaexisten solo 90
elementosqumicos
naturales; sinembargo, se
puede obteneruna cantidad
muy muygrande de otrassustanciascuando se
producen losenlaces.
GBZAQumica 2 - Profesor: Rafael Caldern Rodrguez
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Los responsables de formar un enlace qumico son los ELECTRONES DE VALENCIA (ev-).
ELECTRONES DE VALENCIA (ev-)Son los
electrones de mayor energa, ubicados en lacapa electrnica ms externa.
La semejanza que existe entre lasconfiguraciones electrnicas de los
elementos que pertenecen a un mismogrupo (su nmero de electrones de
valencia) hace que las propiedades qumicassean parecidas.
Pasos para calcular los electrones de
valencia:
1) Se escribe la configuracin electrnica del elemento.
2) Se seala la capa ms externa (el ltimo nivel de energa).
3) Se suman los electrones del ltimo nivel de energa,obteniendo los electrones de valencia.
Ejemplo:Nitrgeno (Z=7)
1s2
2s2
2p3
5 ev-
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LONGITUD DE ENLACE (r0)Cuando 2
tomos se unen, buscan lograr la mximaestabilidad. La mxima estabilidad se
consigue cuando los electrones seredistribuyen para colocarse donde la
energa potencial del sistema es mnima.A esta distancia se le llama longitud de
enlace: la energa es mnima y laestabilidad del sistema es mxima.
A la energa que se desprende al formarse un enlace o a la energa que se debe utilizarpara romperlo, se les llama ENERGA DE ENLACE.
Grficamente, viendo la variacin de laenerga frente a la distancia que hay entrelos 2 ncleos atmicos, se observa que hay
una distancia, r0, a la cual la energapotencial es mnima. Ese valor ser el de
mxima estabilidad del sistema.
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ESTRUCTURA DE LEWIS
Gilbert Lewis (1875-1946) cre un sistema de notacin de puntos para representar loselectrones de valencia, conocidos como SMBOLOS DE LEWIS. En este, se escribe elsmbolo qumico del elemento y un punto o una cruz por cada electrn de valencia.
Ejemplo: Para el tomo de fsforo (P), Z=15
1) Primero se deben obtener los electrones de valenciaConfiguracin electrnica: 1s22s22p6 3s23p3Electrones de valencia: 1s22s22p6 3s23p3 5 ev
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2) Luego, alrededor del smbolo qumico se anotan los electrones de valencia conpuntos o cruces. La distribucin correcta de los electrones es aplicando la regla de
Hund: 1s22s22p6 3s23p3
3) Los electrones apareados se anotan como dos puntos o cruces juntos, y loselectrones desapareados, como puntos o cruces independientes.
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Si un tomo gana o pierde
electrones, el in tomar lamisma configuracin del gas
noble ms cercano.
Ejemplo:
Los iones que tienen la mismaconfiguracin electrnica se
conocen como IONESISOELECTRNICOS (por ejemplo,
el F-y el Na+del cuadro).
La estabilidad de los gases nobles esdebido a la estructura electrnica de sultima capa, que tiene todos sus niveles
y subniveles completamente llenos con 8electrones.
REGLA DEL OCTETO, indicaque la formacin de
molculas y compuestos seproduce por la tendencia quetienen los tomos de tomar laconfiguracin electrnica del
gas noble ms cercano,completando 8 electrones en
su ltima capa.
Esto dalugar a
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Los tomos consiguen el octeto, perdiendo, ganando o compartiendo electrones. Los
metales cedenelectrones, mientras que los no metales gananelectrones.Ejemplo de metal: Aluminio (Z=13)
tomo de aluminio Al 1s22s22p63s23p1
In aluminio Al3+ 1s22s22p6
Gas noble ms cercano Ne 1s22s22p6
Ejemplo de no metal: Flor (Z=9)
tomo de flor F 1s22s22p5
In fluoruro F- 1s22s22p6
Gas noble ms cercano Ne 1s22s22p6
REGLA DEL DUETO El hidrgeno, litio yberilio, cuando forman enlaces, completan sultimo nivel energtico solo con 2 electrones,
teniendo la configuracin electrnica delhelio.
Ejemplo : Litio (Z=3)tomo de litio Li 1s22s1
In litio Li+ 1s2Gas noble ms cercano He 1s2
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TIPOS DE ENLACES
Vamos a destacar 3 tipos de enlaces qumicos: ENLACE INICO, ENLACE COVALENTE yENLACE METLICO.
A) ENLACE INICO
Es la fuerza de atraccin que se establece entre iones positivos y negativos.
Cundo seproduce unenlace inico?
Por una transferencia de electrones.Entre un elemento metlico que tiende a cederelectrones formando iones + y un elemento nometlico que tiende a captar electronesformando iones -.
Entre elementos conelectronegatividades muy
diferentes.Cuando se forma un compuesto
inico, cada in se rodea delmayor nmero posible de iones
de signo contrario, formandouna estructura ordenada
llamada RED CRISTALINA.
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Los iones se distribuyen en la red
haciendo que las fuerzas repulsivassean mnimas y las atractivas seanmximas.
El aspecto cristalino que se observaen los compuestos inicos es
producto de su ordenamiento interno(por ejemplo, la fluorita).
PROPIEDADES DE LOS ENLACES INICOS
1. Son slidos a temperatura ambiente.
2. Tienen altos puntos de fusin y ebullicin.
3. Generalmente son solubles en agua y en otros solventes polares.
4. Conducen la electricidad solo en solucin o fundidos.
5. Forman redes cristalinas de gran estabilidad.
6. Al disolverse en agua se disocian.
7. Son duros y frgiles.
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B) ENLACE COVALENTE
Es la fuerza de atraccin que se da entre tomos nometlicos de igual o diferente electronegatividad,
cuando comparten sus electrones de valencia paraformar molculas.
Los tomos pueden compartir uno o ms pares de
electrones, formando enlaces covalentes simples,dobles o triples.
Dentro de los enlacescovalentes, existen 2 tipos:ENLACE COVALENTE POLAR(entre tomos de diferente
electronegatividad) y ENLACECOVALENTE APOLAR (entre
tomos iguales)
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El ENLACE COVALENTE POLAR se
produce entre tomos de diferenteelectronegatividad. La distribucin delas cargas elctricas negativas no es
simtrica (hay mayor densidad de cargacerca del elemento ms
electronegativo). La molcula resultante
tiene 2 polos, por lo que es llamadaDIPOLO. Por ejemplo: HCl y H2O. El ENLACE COVALENTE APOLAR (NO
POLAR) se produce entre tomos iguales.Los electrones compartidos se ubican
simtricamente respecto a ambostomos (las cargas elctricas se colocan
de forma uniforme dentro de lamolcula). Por ejemplo: O2y Cl2.
PROPIEDADES DE LOS ENLACES COVALENTES
Segn cmo se unen los tomos, se pueden encontrar las SUSTANCIAS RETICULARES
yMOLECULARES.
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SUTANCIAS RETICULARES Se
forman por un nmero indefinido detomos unidos por enlaces
covalentes, que forman una redcristalina tridimensional. Estassustancias slo se presentan enestado slido. Tienen puntos de
fusin y ebullicin muy altos, son muyduros e insolubles en todo tipo de
solventes. Por ejemplo: el diamante.
SUSTANCIAS MOLECULARES Formadas
por molculas individuales, las que se unenentre s por fuerzas intermoleculares dbiles.Pueden estar en los 3 estados de la materia.
Tienen puntos de fusin y ebullicinrelativamente bajos. Son malos conductores
del calor y la electricidad. Son solubles en
solventes polares cuando presentanpolaridad y en solventes apolares cuando no
la presentan. Por ejemplo: el alcohol.
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C) ENLACE METLICO
Es la fuerza de atraccin que hay entre una gran cantidad de iones positivos que semantienen unidos por una nube de electrones. Por ejemplo: cobre , plata.
La TEORIA DEL MAR DE ELECTRONES explica la estructurametlica, la cual est formada por cationes del metal
rodeados de un mar de electrones deslocalizados, queproducen una gran fuerza de cohesin entre los tomos y esla responsable de una gran parte de sus propiedades. En lassustancias metlicas (igual que en las inicas) no se forman
molculas, sino una red cristalina metlica.
PROPIEDADES DE LOS ENLACES METLICOS
1. Slidos a temperatura ambiente, excepto el cesio, mercurio y galio que son lquidos.
2. Poseen elevados puntos de fusin y ebullicin (menos los de estado lquidos).
3. Buenos conductores del calor y la electricidad. Tienen brillo metlico.
4. Maleables (forman lminas delgadas), dctiles (forman hilos muy finos y alambres) yson tenaces (resisten grandes tensiones sin romperse).
5. Menos el litio, sodio y potasio, todos son ms densos que el agua.
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FUERZAS INTERMOLECULARES
Son fuerzas de atraccin que unen a las molculas que forman las sustancias covalentes.Estos enlaces son mucho ms dbiles que los que se producen entre tomos.
Las fuerzas intermoleculares pueden ser de diferentestipos: FUERZAS DIPOLO-DIPOLO, FUERZAS ION-
DIPOLO, FUERZAS DE VAN DER WAALS yPUENTES DEHIDRGENO.
GEOMETRA MOLECULAR
Determina la disposicin tridimensional de los tomos que forman una molcula. Estadisposicin depender del nmero de electrones de valencia de los tomos que forman
la molcula (estos son los que actan en un enlace qumico). Una molcula tendr la
geometra en al cual la repulsin sea mnima.
La geometra molecular se estudia a travs del MODELO DE LA REPULSIN DE LOSPARES ELECTRNICOS DE LA CAPA DE VALENCIA (RPECV). Segn este, todos los
electrones que hay alrededor del tomo central (incluyendo los pares de electronescompartidos o PARES ENLAZANTES, como los no compartidos o PARES LIBRES) tienen un
papel importante en la configuracin de una molcula.
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TIPOS DE GEOMETRA MOLECULAR