enlace quimico

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ENLACE QUIMICO INTRODUCCION: Los elementos químicos se combinan de diferentes maneras para formar toda una variedad de compuestos inorgánicos y orgánicos. Hay compuestos gaseosos, líquidos y sólidos, los hay tóxicos e inocuos, mientras que otros son altamente benéficos para la salud. Las propiedades de cada compuesto dependen del tipo de elemento químico que lo forman, el modo cómo se enlazan (tipo de enlace químico), la forma y geometría de los agregados atómicos (moléculas) y de cómo estos interactúan entre sí. En 1916, el químico alemán Walther Kossel expuso que en las reacciones químicas ocurren perdida y ganancia de electrones por parte de los átomos, y por ello estos adquieren la configuración electrónica de un gas noble. Sin duda Kossel se refería al enlace iónico, y por lo tanto a los compuestos iónicos. Posteriormente los químicos norteamericanos Gilbert Newton Lewis e Irving Langmuir, cada uno en forma independiente estudiaron los compuestos iónicos y no iónicos (covalentes), comprobando que los átomos al formar enlace químico adquieren en su mayoría la estructura atómica de un gas noble (8 electrones en el nivel externo), lo que hoy se llama Regla del Octeto. En 1923, G.N.Lewis plantea su teoría de enlace por pares de electrones y anuncia que el octeto se logra por medio de compartición de electrones. Entonces a Kossel lo podemos considerar como el padre del enlace iónico, y a Lewis el padre del enlace covalente. En 1926, Walter Heitler y Fritz London demostraron que el enlace covalente en la molécula de H 2 se podría explicar mediante la mecánica cuántica. La mecánica cuántica describe muy bien a los átomos y estructura electrónica de los mismos; pero la situación en la molécula es muy diferente debido a la mayor complejidad de esta, el aparato matemático es mucho más difícil de formular y los resultados menos fáciles de obtener e interpretar. Hoy en día, los químicos disponen de métodos de cálculo y de técnicas experimentales muy sofisticadas que permiten conocer con exactitud la forma, geometría y dimensiones de las moléculas. CONCEPTO: El enlace químico es la fuerza que mantiene unidos a los átomos (enlace interatómico) para formar moléculas o formar sistemas cristalinos (iónicos, metálicos o covalentes) y moléculas (enlace intermolecular) para formar los estados condensados de la materia (sólido y líquido), dicha fuerza es de naturaleza electromagnética (eléctrica y magnética), predominante fuerza eléctrica. PRINCIPIO FUNDAMENTAL:

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enlaces quimicos

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ENLACE QUIMICOINTRODUCCION:Los elementos qumicos se combinan de diferentes maneras para formar toda una variedad de compuestos inorgnicos y orgnicos. Hay compuestos gaseosos, lquidos y slidos, los hay txicos e inocuos, mientras que otros son altamente benficos para la salud. Las propiedades de cada compuesto dependen del tipo de elemento qumico que lo forman, el modo cmo se enlazan (tipo de enlace qumico), la forma y geometra de los agregados atmicos (molculas) y de cmo estos interactan entre s.En 1916, el qumico alemnWalther Kosselexpuso que en las reacciones qumicas ocurren perdida y ganancia de electrones por parte de los tomos, y por ello estos adquieren la configuracin electrnica de un gas noble. Sin duda Kossel se refera al enlace inico, y por lo tanto a los compuestos inicos.Posteriormente los qumicos norteamericanosGilbert Newton LewiseIrving Langmuir, cada uno en forma independiente estudiaron los compuestos inicos y no inicos (covalentes), comprobando que los tomos al formar enlace qumico adquieren en su mayora la estructura atmica de un gas noble (8 electrones en el nivel externo), lo que hoy se llamaRegla del Octeto.En 1923, G.N.Lewis plantea suteora de enlace por pares de electronesy anuncia que el octeto se logra por medio de comparticin de electrones. Entonces a Kossel lo podemos considerar como el padre del enlace inico, y a Lewis el padre del enlace covalente.En 1926, Walter Heitler y Fritz London demostraron que el enlace covalente en la molcula de H2se podra explicar mediante la mecnica cuntica.La mecnica cuntica describe muy bien a los tomos y estructura electrnica de los mismos; pero la situacin en la molcula es muy diferente debido a la mayor complejidad de esta, el aparato matemtico es mucho ms difcil de formular y los resultados menos fciles de obtener e interpretar.Hoy en da, los qumicos disponen de mtodos de clculo y de tcnicas experimentales muy sofisticadas que permiten conocer con exactitud la forma, geometra y dimensiones de las molculas.CONCEPTO:Elenlace qumicoes la fuerza que mantiene unidos a los tomos (enlace interatmico) para formar molculas o formar sistemas cristalinos (inicos, metlicos o covalentes) y molculas (enlace intermolecular) para formar los estados condensados de la materia (slido y lquido), dicha fuerza es de naturaleza electromagntica (elctrica y magntica), predominante fuerza elctrica.PRINCIPIO FUNDAMENTAL:Los tomos y molculas forman enlaces qumicos con la finalidad de adquirir un estado de menor energa, para asa lograr una condicin de mayor estabilidad. En el caso de los tomos, la estabilidad se reflejara en un cambio de su configuracin electrnica externa.Veamos la formacin de la molcula de HCl

La misma energa se requiere como mnimo para romper o disociar el enlace (energa de disociacin)

Con una grfica veamos la variacin de energa en la formacin del enlace.

NOTACION O FORMULA DE LEWIS:Es la representacin convencional de los electrones de valencia (electrones que intervienen en los enlaces qumicos), mediante el uso de puntos o aspas que se colocan alrededor del smbolo del elemento.En general para los elementos representativos (recordar que el nmero de grupo indica el nmero de electrones de valencia) tenemos:

REGLA DEL OCTETO:G.N.Lewis, al estudiar la molcula de hidrgeno (H2) not que cada tomo al compartir electrones adquiere dos electrones, o sea la estructura electrnica del gas noble Helio (2He) y comprob tambin que los dems tomos que comparten electrones al formar enlace qumico, llegan a adquirir la estructura electrnica de los gases nobles.Existen muchas e importantes excepciones a la regla del octeto, por lo tantono hay que sobrevalorar la importancia ni aplicabilidad de esta regla. Dichas excepciones las trataremos posteriormente.CLASIFICACION DE ENLACES QUIMICOS:1. Enlaces Interatmicos: Enlace inico o electrovalente - Enlace covalente - Enlace metlico 2. Enlaces Intermoleculares o Fuerzas de Van der Waals: Enlace dipolo dipolo Enlace puente de hidrgeno Enlace por fuerzas de LondonENLACE IONICOElenlace inicoes lafuerza de atraccin elctricaque existe entre los iones de cargas o puestas (cationes aniones) que los mantienen juntos en una estructura cristalina. Resulta de la transferencia de uno o mas electrones comnmente del metal hacia el no metalEjemplo:Cloruro de Sodio (NaCl)

Algunos cationes y aniones que participan en los enlaces inicos:CatinNombreAninNombre

Na+1SdicoF-1Fluoruro

K+1PotsicoCl-1Cloruro

Mg+1MagnsicoS=Sulfuro

Ca+2ClcicoBr-1Bromuro

NH4+1AmonioCO3=Carbonato

Compuesto Inico:Es aquel compuesto qumico donde existenenlaces inicos, por lo tanto no se presenta como molcula.Ejemplos:NaCl , CaCO3, NH4Cl , NH4Br , Na2CO3, KBr , MgCl2Propiedades de los Compuestos Inicos:1. A temperatura ambiental son slidos, cuya estructura est definida por lo que son cristalinos (la atraccin de los iones es polidireccional)2. Generalmente son solubles en agua y otros solventes polares como etanol, acetona, etc.3. Tienen alta temperatura de fusin y ebullicin.Ejemplos: NaCl (Tfusin = 801C) KBr (Tfusin = 735C)En solucin acuosa o fundidos conducen la corriente elctrica, pero en el estado solido no la conducen.ENLACE COVALENTEEs lafuerza electromagnticaque mantiene unidos a tomos que comparten electrones, los cuales tienen espines o giros opuestos. Los tomos enlazados se encuentran neutros y generalmente son no metlicos.

Propiedades de los Enlaces Covalentes: A temperatura ambiental pueden ser slidos, lquidos o gaseosos. Algunos pueden ser slidos cristalinos Generalmente tienen baja temperatura de fusin y ebullicin. Generalmente son insolubles en agua, pero si son solubles en solventes apolares Son aislantes, es decir, son malos conductores elctricos.Para su mejor estudio, estos enlaces se clasifican en:Segn el nmero de pares electrnicos enlazantes1. Enlace Simple:Cuando entre los tomos enlazados se comparten un par de electrones.ejemplo:Sulfuro de Hidrgeno (H2S)

2. Enlace Mltiple:Cuando los tomos enlazados comparten mas de un par de electrones, estos pueden ser:a) Enlace doble:Comparticin de dos pares de electrones.ejemplo:el oxigeno (O2)

b) Enlace triple:Comparticin de tres pares de electrones.ejemplo:Nitrgeno (N2)

Segn la estabilidadquimicalos enlaces pueden sersigma ()opi(), en forma practica estos enlaces se reconocen as:

Segn el nmero de electrones aportados para formar el par electrnico enlazante1. Enlace Covalente Normal:Cadaatomoaporta un electrn a la formacin del enlace.ejemplo:Cloro (Cl2)

ejemplo:Cloruro de Berilio (BeCl2)

2. Enlace Covalente Coordinado o Dativo:Solo uno de los tomos aporta el par electrnico enlazante.ejemplo:Trixido de Azufre (SO3)

Segn su polaridad1.Enlace Covalente Apolar o Puro:Es cuando los tomos comparten equitativamente a los electrones. Generalmente participan tomo del mismo elemento no metlico.Se cumple que la diferencia de electronegatividades es cero:EN = 0ejemplo:Hidrogeno (H2)

2.Enlace Covalente Polar:Es cuando los electrones enlazantes no son compartidos en forma equitativa por los tomos, esto debido a que uno de los tomos es mas negativo que otro.Se cumple que la diferencia de electronegatividades es diferente de cero:EN 0ejemplo:Yoduro de Hidrgeno

donde:+/- :carga parcial: momento dipolar del enlace, es aquel parmetro que mide el grado de polaridad de un enlace.ENLACE METALICOEl enlace metlico es la fuerza de atraccin producida por los cationes de un metal y el mar de electrones de valencia deslocalizados a lo largo del slido.En unmetallos electrones de valencia estn deslocalizados (debido a su baja energa de ionizacin) sobre el cristal entero. De hecho unmetalse puede imaginar como una estructura de cationes inmersos en un mar de electrones de valencia.La fuerza de atraccin entre los iones y los electrones es muy fuerte lo cual explica la resistencia mecnica de los metales, adems la movilidad de los electrones explica su conductividad elctrica.Elenlace Metlicose presenta en todos los metales si algunas aleaciones por ejemplo: latn (Cu +Zn), bronce (Cu +Sn), etc.

Propiedades de los metales1)Temperaturas de fusin y ebullicin muy elevadas. Son slidos a temperatura ambiente (excepto el mercurio que es lquido).2)Buenos conductores de la electricidad (nube de electrones deslocalizada) y del calor (facilidad de movimiento de electrones y de vibracin de los restos atmicos positivos).3)Son dctiles (facilidad de formar hilos) y maleables (facilidad de formar lminas) al aplicar presin. Esto no ocurre en los slidos inicos ni en los slidos covalentes dado que al aplicar presin en estos caso, la estructura cristalina se rompe.4)Son en general duros (resistentes al rayado).5)La mayora se oxida con facilidad.Todas estas propiedades pueden explicarse mediante el enlace metlico.INTERACCIN DIPOLO-DIPOLOLainteraccin dipolo-dipoloconsiste en la atraccinelectrostticaentre el extremo positivo de unamolculapolary el negativo de otra. Elenlace de hidrgenoes un tipo especial de interaccin dipolo-dipolo.

Interaccin entre losdipolos elctricosde las molculas decloruro de hidrgeno.Las fuerzas electrostticas entre dos iones disminuyen de acuerdo con un factor 1/d2a medida que aumenta su separacind. En cambio, las fuerzas dipolo dipolo varan segn 1/d3(delevado a la tercerapotencia) y slo son eficaces a distancias muy cortas; adems son fuerzas ms dbiles que en el caso ion-ion porque q+ y q- representan cargas parciales. Lasenergaspromedio de las interacciones dipolo dipolo son aproximadamente 4kJpormol, en contraste con los valores promedio para energas caractersticas de tipoinicoy deenlace covalente(~400 kJ por mol).Estas son ligeramente direccionales, es decir, al elevarse latemperatura, el movimiento transicional, rotacional y vibracional de las molculas aumenta y produce orientacin ms aleatoria entre ellas. En consecuencia, la fuerza de las interacciones dipolo-dipolo disminuye al aumentar la temperatura.1TIPOS DE ENLACE DIPOLO-DIPOLOLosenlaces entre dipolos permanentesocurren entre molculas que tienen un momento dipolar intrnseco; esto habitualmente se puede relacionar con una diferencia de electronegatividad. Por otro lado, los tomos y las molculas apolares, que no tienen un momento dipolar permanente, sonpolarizables, esto es, pueden formar dipolos elctricos como reaccin a uncampo elctricocercano. El enlace entre un tomo o molcula apolar y una molcula dipolar se denominadipolo permanente-dipolo inducido, y es de alcance an ms corto.