Enlace químico

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Enlace químico

  1. 1. Enlace QuímicoTema: El Enlace Químico En la Naturaleza, la mayor parte de las sustancias presentes están formadas por la agrupación de átomos, sean estos pertenecientes al mismo elemento o no. Tan sólo los llamados GASES NOBLES están formados por átomos aislados. Se denomina ENLACE QUÍMICO al conjunto de fuerzas que mantienen unidos los átomos (para formar moléculas o cristales), o a las moléculas entre sí. En el primero de los casos, hablaremos de FUERZAS INTRAMOLECULARES, en tanto que en el segundo, de FUERZAS INTERMOLECULARES. 1ºBachillerato Enlace Químico Eric Calvo Lorente 1
  2. 2. Enlace Químico (II)Tema: El Enlace Químico La naturaleza de los enlaces es de tipo ELECTROSTÁTICO. Entran en juego las atracciones entre núcleos y nubes electrónicas de los otros átomos, y las repulsiones núcleo-núcleo y nube-nube. A medida que los núcleos se aproximan, predominan las fuerzas atractivas, hasta que, llegada cierta distancia (llamada DISTANCIA DE ENLACE), comienzan a prevalecer las repulsiones, con lo que el sistema se vuelve inestable. 1ºBachillerato Enlace Químico Eric Calvo Lorente 2
  3. 3. Enlace Químico (III)Tema: El Enlace Químico Independientemente de cuál sea el tipo de enlace que se produzca entre átomos, esta unión permite a los átomos completar su capa de valencia; es decir, a adquirir configuración de electrónica del gas noble más próximo. Esta tendencia a completar el nivel de valencia se conoce como REGLA DEL OCTETO, propuesta por G. N. Lewis. 1ºBachillerato Enlace Químico Eric Calvo Lorente 3
  4. 4. Tipos de EnlaceTema: El Enlace Químico INTRAMOLECULARES INTERMOLECULARES • Enlaces por puente de • Enlace Iónico hidrógeno • Enlace Covalente • Enlaces dipolo-dipolo • Enlace Metálico • Enlaces dipolo instantáneo- dipolo inducido 1ºBachillerato Enlace Químico Eric Calvo Lorente 4
  5. 5. Enlace Iónico Aparece cuando se combinan átomos que completan su nivel de valencia por cesión o por pérdida de electrones.Tema: El Enlace Químico Uno de los átomos será metálico (electropositivo), y perderá electrones para completar su nivel de valencia. Se convertirá así en un CATIÓN. El otro deberá ser un no metal (electropositivo), con tendencia a ganar electrones y convertirse así en un ANIÓN. El enlace iónico se producirá, entonces, por la atracción electrostática entre los iones de distinto signo. 1ºBachillerato Enlace Químico Eric Calvo Lorente 5
  6. 6. Enlace Iónico(II) De una manera esquemática, el enlace iónico queda expresado como:Tema: El Enlace Químico 𝐴 + 𝐵 → 𝐴 𝑛+ + 𝐵 𝑚− → 𝐴 𝑚 𝐵𝑛 Los compuestos iónicos no forman moléculas. Por el contrario, se rodean, ordenadamente, de iones de signo contrario, en un número que dependerá del tamaño y la carga de los estos iones, y manteniendo la electroneutralidad del conjunto. El resultado es una red cristalina que generará un CRISTAL IÓNICO. Se denomina ÍNDICE DE COORDINACIÓN de un ión al nº de iones de signo contrario que lo rodean en una red cristalina determinada. 1ºBachillerato Enlace Químico Eric Calvo Lorente 6
  7. 7. Enlace Covalente El enlace se presenta cuando los átomos implicados son electronegativos, es decir, NO METÁLICOS.Tema: El Enlace Químico En tal caso, los átomos, para alcanzar la configuración electrónica de gas noble, COMPARTEN ELECTRONES. Regla del Octeto(I) Para representar el enlace covalente, G.N. Lewis propuso un modelo muy simple, consistente en colocar alrededor de cada átomo (representado por su símbolo) los electrones de la capa de valencia. Los enlaces se corresponderán con los pares de electrones compartidos entre dos átomos (pudiendo ser uno, dos o tres pares) 1ºBachillerato Enlace Químico Eric Calvo Lorente 7
  8. 8. Enlace Covalente El enlace se presenta cuando los átomos implicados son electronegativos, es decir, NO METÁLICOS.Tema: El Enlace Químico En tal caso, los átomos, para alcanzar la configuración electrónica de gas noble, COMPARTEN ELECTRONES. Regla del Octeto(I) Para representar el enlace covalente, G.N. Lewis propuso un modelo muy simple, consistente en colocar alrededor de cada átomo (representado por su símbolo) los electrones de la capa de valencia. Los enlaces se corresponderán con los pares de electrones compartidos entre dos átomos (pudiendo ser uno, dos o tres pares). 1ºBachillerato Enlace Químico Eric Calvo Lorente 8
  9. 9. Regla del Octeto (II)Tema: El Enlace Químico Ejemplos 1ºBachillerato Enlace Químico Eric Calvo Lorente 9
  10. 10. Regla del Octeto (excepciones)Tema: El Enlace Químico Cuando los átomos que se enlazan son elementos no metálicos del tercer período (capa de valencia n=3), como el fósforo o el azufre, puede suceder que se rodeen de más de ocho electrones. Esto es debido al hecho de que se hallan disponibles (energéticamente accesibles) los orbitales 3d de estos átomos, y por ello pueden albergar más de 8 electrones en su capa de valencia. La regla del octeto tampoco se cumple en una gran cantidad de compuestos, como en aquéllos en los que participan el boro o el berilio a los que se les llama compuestos deficientes de electrones, porque tienen menos electrones de valencia que un octeto. 1ºBachillerato Enlace Químico Eric Calvo Lorente 10
  11. 11. Enlace Covalente DativoTema: El Enlace Químico En este caso, uno de los átomos es el que aporta el par de electrones a compartir con el otro átomo. El átomo que aporta el par de electrones se denomina DADOR, y el que lo recibe, ACEPTOR 1ºBachillerato Enlace Químico Eric Calvo Lorente 11
  12. 12. Sustancias Covalentes Formadas por moléculas Formadas por átomosTema: El Enlace Químico Por la unión de un número En este caso, los átomos se unen relativamente pequeño de unos a otros , formando una átomos a través de enlaces estructura cristalina. covalentes para formar una molécula*. Se forman, pues, CRISTALES COVALENTES. Entre estas moléculas podrán existir fuerzas intermoleculares Ej: Diamante, grafito, sílice,… que determinarán el estado de agregación de la sustancia. Ej:CO2, H2O, O3 ,N2 ….. * La molécula es la partícula más pequeña de una sustancia que conserva sus propiedades químicas. 1ºBachillerato Enlace Químico Eric Calvo Lorente 12
  13. 13. Propiedades de las Sustancias Covalentes Formadas por moléculas Formadas por átomos • Son gases a temperatura Los cristales atómicos covalentesTema: El Enlace Químico ambiente. En el caso de se caracterizan por: formar enlaces intermoleculares, podrán ser • Ser sólidos a temperatura líquidos o sólidos. ambiente, con un elevado PE • Bajos PF y PE, ya que las • Duros y frágiles. fuerzas que han de romperse • Son, salvo excepciones, malos son las fuerzas conductores de calor y intermoleculares, mucho más electricidad. débiles. • Son blandos y resistentes a pequeños golpes • No conducen la electricidad • Son solubles en disolventes que tengan fuerzas intermoleculares similares 1ºBachillerato Enlace Químico Eric Calvo Lorente 13
  14. 14. Enlace Metálico (Características) • Se forma por combinación de átomos electropositivos (metálicos)Tema: El Enlace Químico • Para explicarlo, se utiliza un modelo muy simplificado, denominado MODELO DEL MAR DE ELECTRONES, que describiría al metal como una estructura cristalina en cuyos nudos se situarían iones positivos, por pérdida de electrones de valencia que serían “cedidos” al cristal, de modo que se encontrarían libres, con absoluta movilidad por toda la red cristalina. 1ºBachillerato Enlace Químico Eric Calvo Lorente 14
  15. 15. Propiedades Sustancias Metálicas • Todos, salvo el mercurio, son sólidos a temperatura ambienteTema: El Enlace Químico • Poseen un punto de fusión muy alto • Son buenos conductores del calor y de la electricidad • Son dúctiles y maleables • Son resistentes a los golpes • Elevada densidad 1ºBachillerato Enlace Químico Eric Calvo Lorente 15
  16. 16. Enlaces Intermoleculares (I) Este tipo de interacciones permite explicar, entre otros:Tema: El Enlace Químico - El estado de agregación (líquido o sólido) de determinadas sustancias moleculares, formadas por moléculas, a temperatura ambiente. - La razón por la que se produce la disolución de determinados solutos en disolventes concretos. Existen bastantes tipos, entre los que podemos destacar: • Fuerzas dipolo-dipolo • Fuerzas dipolo instantáneo-dipolo inducido • Enlaces de hidrógeno • Enlaces ion-dipolo 1ºBachillerato Enlace Químico Eric Calvo Lorente 16
  17. 17. Enlaces Intermoleculares (II) • Fuerzas dipolo-dipoloTema: El Enlace Químico • Fuerzas dipolo instantáneo-dipolo inducido • Enlaces ion-dipolo • Enlaces de hidrógeno 1ºBachillerato Enlace Químico Eric Calvo Lorente 17
  18. 18. Enlaces Intermoleculares (II) Fuerzas dipolo-dipoloTema: El Enlace Químico Se establece entre moléculas polares, que se orientan al aproximarse de modo que queden Enfrentados polos de distinto signo. Cuanto mayor sea el carácter polar de la molécula, mayor será la interacción. Fuerzas dipolo instantáneo-dipolo inducido En un momento determinado, en una molécula puede que la densidad de carga en una zona de la nube electrónica sea mayor que en otra, creándose así un dipolo instantáneo. Este puede inducir la formación de un dipolo en las moléculas más próximas. La interacción es muy débil, pero lo suficientemente perceptible como para que el yodo sea sólido a temperatura ambiente (aunque fácilmente sublimable). 1ºBachillerato Enlace Químico Eric Calvo Lorente 18
  19. 19. Enlaces Intermoleculares (III) Fuerzas ion-dipoloTema: El Enlace Químico En este caso, los iones de un cristal pueden interactuar con las moléculas polares de otro compuesto. Es lo que ocurre en los procesos de disolución. Las moléculas de disolvente se colocan alrededor de cada tipo de ion orientando sus polos, de modo que cada ion se rodea de un determinado numero de moléculas de disolvente orientadas de modo que quedarían enfrentadas por los polos opuestos al tipo de ion. Se denomina ENERGÍA DE SOLVATACIÓN a la energía desprendida cuando se rodea cada ion de las moléculas de disolvente correspondiente. Si esta energía desprendida es mayor que la necesaria para romper la red iónica, el proceso de disolución se llevará a cabo. 1ºBachillerato Enlace Químico Eric Calvo Lorente 19
  20. 20. Enlaces Intermoleculares (III) Enlaces de hidrógenoTema: El Enlace Químico Del tipo dipolo-dipolo, se produce entre moléculas con enlaces –OH, - NH o HF (en las que haya uno de estos tres átomo electronegativos unidos covalentemente a un hidrógeno). Es una interacción débil con respecto a los enlaces intramoleculares, pero mucho más fuerte que las intermoleculares anteriores. En este tipo de enlace, el hidrógeno unido covalentemente a O, N, F (muy electronegativos), adquiere cierta densidad de carga positiva. Esto hace que aparezcan interacciones con los átomos electronegativos de las moléculas de los alrededores. En el caso del agua, el resultado son unos PF y PE alrededor de 100ºC por encima de lo que tendrían si no existiesen estas fuerzas. 1ºBachillerato Enlace Químico Eric Calvo Lorente 20

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