Int

1. TEORIA DE L’ENLLAÇ QUÍMIC
pepjordi
jvsirerol FULORENO

2. ENLLAÇ QUÍMIC
La manera en que estan enllaçats els
elements químics en les diferents substàncies
pures determinarà l’estructura d’aquests
composts així com les propietats físiques i
químiques d’aquestes substàncies.
L’ESTUDI DE L’ENLLAÇ QUÍMIC SERÀ VITAL PER PODER
SISTEMATITZAR L’ESTUDI D’AQUESTES SUBTÀNCIES.

3. Fet
això,
no
ens
sorprendrà
trobar
primer
els
gasos,
desprès
els
líquids
i
desprès
les
substàncies
sòlides.
He -272,5 -269 gas
K 68,38 759 sólid
H2 -259 -253 gas
S 115,2 445 sólid
NaNO3 308 380 sólid
Ne -248 -246 gas
HgS 580 - sólid
O2 -224 -183 gas
Mg 650 1091 sólid
N2 -210 -196 gas
KI 681 1330 sólid
CO -205 -191 gas
RbCl 718 1390 sólid
NaBr 747 1396 sólid
O3 -197 -112 gas
KCl 776 1500 sólid
Ar -189 -186 gas
NaCl 801 1413 sólid
CH4 -182,5 -162 gas
CaCO3 900 - sólid
C4H10 -138 -0,5 gas
Cu 1084 2562 sólid
CaF2 1418 2533 sólid
Cl2 -101 -34 gas
Ni 1453 2732 sólid
N 2O -90,86 -88,48 gas
Fe 1538 2862 sólid
H 2S -86 -60 gas
Fe2O3 1553 - sólid
CO2 -78 -57 gas
BaSO4 1580 - sólid
TiO2 1830 2500 sólid
NH3 -77,73 -33,34 gas
MgO 2852 3600 sólid
C 3800 5100 sólid
CCl4 -23,2 77 líquid
N2O4 -11,2 21,2 líquid
Br2 -7,2 58,8 líquid
N 2H 4 -1 114 líquid
H2O2 -0,4 150 líquid

4. Analitzem
les substàncies gasoses i líquides.
He -272,5 -269 gas
Alguns
són
gasos
nobles.
H2 -259 -253 gas
Ne -248 -246 gas
O2 -224 -183 gas
N2
CO
-210
-205
-196
-191
gas
gas
Hi ha substàncies on s’enllacen
O3 -197 -112 gas
gas
àtoms d’un mateix element.
Ar -189 -186
CH4 -182,5 -162 gas
C4H10 -138 -0,5 gas
També n’hi ha amb elements
Cl2
N 2O
-101
-90,86
-34
-88,48
gas
gas
diferents enllaçats entre sí.
H 2S -86 -60 gas
CO2 -78 -57 gas
NH3 -77,73 -33,34 gas
CCl4 -23,2 77 líquid
Però TOTS els àtoms
enllaçats (o no) són
N2O4 -11,2 21,2 líquid
Br2 -7,2 58,8 líquid
líquid
NO METALLS
N 2H 4 -1 114
H2O2 -0,4 150 líquid

5. Analitzem
les substàncies sòlides.
K 68,38 759 sólid
S 115,2 445 sólid
NaNO3 308 380 sólid
HgS 580 - sólid
Mg
KI
650
681
1091
1330
sólid
sólid
Ara,
molts
són
metalls
!!!
RbCl 718 1390 sólid
NaBr 747 1396 sólid
KCl 776 1500 sólid
NaCl 801 1413 sólid
CaCO3 900 - sólid
Cu 1084 2562 sólid
I també hi ha substàncies que estan
CaF2
Ni
1418
1453
2533
2732
sólid
sólid
formades per un metall i un no metall
Fe 1538 2862 sólid
(o grup de no metalls)
Fe2O3 1553 - sólid
BaSO4 1580 - sólid
TiO2 1830 2500 sólid
MgO 2852 3600 sólid
C 3800 5100 sólid

6. Què tenim fins ara?
Substàncies formades per un sol tipus d’àtoms:
• Les no metàl·liques són gasoses
• Les metàl·liques són sòlides
Substàncies formades per més d’un tipus d’àtom:
• Si són no metalls, la substàncies és gasosa (també pot ser líquida)
• Si hi ha metall i no metall, la substància és sòlida.
HI HA ALGUNES EXCEPCIONS !!!

7. Si els gasos nobles no s’enllacen amb
ningú, no podria ser que el “””voler”””
aconseguir una configuració electrònica de
gas noble sigui la força impulsora en
qualsevol enllaç?
Sí, efectivament, i
d’aquí venen els 3
tipus d’enllaç que
estudiarem.

8. ENLLAÇ
IÒNIC
Les
substàncies
iòniques
estan
compostes
per
metalls
i
no
metalls
(àtoms
o
grups
d’àtoms
(clorur
de
sodi
(NaCl),
sulfur
de
magnesi
(MgS),
Nitrat
de
plom
(Pb(NO3)2)).
Estan
compostes
per
ions:
àtoms
que
han
guanyat
o
perdut
electrons
formant
així
espècies
carregades
elèctricament.
CaOó
sodi
Na+
Anió
clor:
Cl-­‐
Els
ions
i
els
caOons
s’atrauen
mutuament
per
formar
una
estructura
tridimensional
gegant
(estesa
a
tot
l’espai)

9. ENLLAÇ
IÒNIC
Com es s’enten aquest enllaç? L’enllaç
s’estableix
entre
metalls
i
no
metalls.
Electron
donaOon
Li
F
F-­‐
Li+
ARracOon
Els
metalls
tenen
tendència
a
formar
ions
posiOus
(caOons)
perdent
electrons
i
així
aconseguint
una
configuració
de
gas
noble.
Els
no
metalls,
per
fer
el
mateix,
tenen
tendència
a
formar
ions
negaOus
(anions).
Així
la
situació
és
la
ideal
per
a
què
es
formi
una
substància
iònica.

10. En
aquesta
estructura
tots
els
ions
estan
interaccionant
entre
sí
i
s’han
de
complir
les
següents
condicions:
• En
el
balanç
de
forces,
han
de
guanyar
les
atracOves.
Els
ions
de
signe
contrari
estan
més
a
prop
que
les
del
mateix
signe.
• El
balanç
de
càrregues
ha
de
ser
neutre
à
número
de
càrregues
posiOves
=
número
de
càrregues
negaOves.
ENLLAÇ
IÒNIC

11. ENLLAÇ
IÒNIC
Compost iònic Fusió (°C)
Clorur de Ferro 677
Clorur de potassi 770
Clorur de sodi 801
Òxid de coure 1446
Òxid de calci 2707
L’elevat punt de fusió indica que l’energia d’enllaç és
elevada. Malgrat això, són composts FRÀGILS. Si amb un
cop disloquem la xarxa, es trenquen ràpidament.

12. Els
composts
iònics
poden
conduir
l’electricitat,
però
només
en
aquelles
situacions
en
que
els
ions
(portadors
de
la
càrrega
elèctrica)
es
poden
moure
lliurement.
En
cas
que
el
En
cas
que
el
compost
compost
esOgui
esOgui
dissolt.
fos.
-­‐
+
-­‐
FÓS
+
-­‐
+
DISSOLT
-­‐
+
-­‐
+
-­‐
+
+
-­‐
+
-­‐
+
+
-­‐
+
-­‐
+
-­‐
+
-­‐
-­‐
+
+
-­‐
+
-­‐
+
-­‐
+
-­‐
+
-­‐
800°C
20°C
H2O

13. ENLLAÇ
IÒNIC
+
COMPOST
IÒNIC
FÓS
+
-­‐
-­‐
-­‐
+
+
-­‐
-­‐
+
+
+
-­‐
+
-­‐
FÓS
O
EN
SOLUCIÓ,
UN
COMPOST
IÒNIC
CONDUEIX
L’ELECTRICITAT.
D’AIXÒ
SE’N
DIU
QUE
SÓN
ELECTRÒLITS

14. Què passarà quan els elements que s’hagin d’enllaçar siguin
NO METALLS?
He -272,5 -269 gas
H2 -259 -253 gas
Ne -248 -246 gas
gas
Ara ja no hi haurà un
O2 -224 -183
N2 -210 -196 gas
element que formi
CO -205 -191 gas
O3 -197 -112 gas
cations amb facilitat i un
Ar gas
altre que formi anions.
-189 -186
CH4 -182,5 -162 gas
La solució haurà de ser
C4H10 -138 -0,5 gas
Cl2 -101 -34 gas
N 2O
H 2S
-90,86
-86
-88,48
-60
gas
gas
una altra: la
CO2
NH3
-78
-77,73
-57
-33,34
gas
gas
compartició d’electrons.
CCl4 -23,2 77 líquid
N2O4 -11,2 21,2 líquid
Br2 -7,2 58,8 líquid
N 2H 4 -1 114 líquid
H2O2 -0,4 150 líquid

15. Enllaç Covalent
En
totes
aquestes
MOLÈCULES
hi
ha
enllaços
per
comparOció
d’electrons
Metà,
CH4
Amoníac,
NH3
Diòxid
de
sofre,
SO2
En
MOLÈCULES
molt
més
grans
també
pot
haver-­‐hi
enllaç
COVALENT
Nylon
Proteïna

16. • L’enllaç covalent es dóna entre
elements NO METÀL·LICS.
• Enllaç covalent – Enllaç en què els
electrons són compartits per cada parell
d’àtoms

17. Com es formen els enllaços?
• Per compartició
d’electrons
• Es comparteixen
electrons per aconseguir
configuració de gas
noble.
• L’enllaç és sempre entre
no metalls.

18. TEORIA
DE
LEWIS
Diagrames
d’enllaç:
1.- Dibuixa cada àtom amb els 2.- Ajunta els àtoms de manera que
seus electrons de valència tots puguin aconseguir la configuració
de gas noble(8 electrons,2 per l’H)
H
O
H O H
H
Aigua, H2O:

19. TEORIA
DE
LEWIS

20. TEORIA
DE
LEWIS
A vegades es poden establir enllaços múltiples (amb
més d’un parell d’electrons compartits entre els àtoms.
Això és el que passa en substàncies com O2 i N2
Oxigen, O2:
O O O O
!

21. TEORIA
DE
LEWIS
!
!

22. Excepcions
a
la
regla
del
octet
Molèculas
amb
Octet
nº
impar
de
Octet
expandid
incomplert
electrons

23. Octet incomplert
Algunes molècules o ions sumament reactius tenen àtomos amb menys de
vuit electrons en la seva capa externa.
Un exemple es el trifluorur de bor (BF3). En la molècula de BF3 l’àtom
de bor central tan sols té 6 electrons al seu voltant.

24. Teoria de lewis
EL OCTET AMPLIAD:
La regla es basa que en l’últim nivell acaba amb s2p6, però a partir del tercer
nivell els àtoms són prou grans com per admetre 4 oxigen al seu voltant i no
complir la regla de l’octet. De fet existeixen el orbitals “ d “ als que poden
promocionar electrons.
Aquestes estructures no tenen configuració de gas noble però també són
estables
Exemples d’això són els compostos PCl5 , SF6 y SF4.
Les molècules amb un número senar d’electrons tampoc compleixen la
regla de Lewis. Per exemple el NO

25. Quan els àtoms s’ajunten A TRAVÉS D’ENLLAÇOS COVALENTS,
tenim MOLÈCULES REALS.
Ja no tenim una estructura tridimensional infinita formada per
trilions d’àtoms(o ions). En cas de pocs àtoms enllaçats, tenim el
que podem anomenar estructures moleculars simples.
Estructura molecular
simple
Enllaços covalents

26. CARÀCTER
DE
L’ENLLAÇ
Electronegativitat: Propietat periòdica que indica la
capacitat que té un àtom per competir, amb un altre àtom,
pels electrons amb els quals formen l’enllaç.

27. CARÀCTER
DE
L’ENLLAÇ
NO TOT ÉS BLANC O NEGRE, TAMBÉ HI HA TONALITATS INTERMITGES
Les diferències d’electronegativitat entre els elements no
metàl·lics fa que ja no podem parlar sempre d’enllaç
covalent pur o iònic pur, és més correcte parlar d’un enllaç
que té un tant per cent d’enllaç iònic o covalent. També
podem dir que tal o qual enllaç és predominantment iònic o
covalent, ... .
A més, en un enllaç covalent, i segons l’electronegativitat
dels àtoms que la formin, els electrons d’enllaç estan més
o menys desplaçats cap un dels dos components de
l’enllaç. Aquest fet ocasiona que l’enllaç estigui polaritzat
i, fins i tot, que la molècula sigui polar. Aquesta serà la
causa d’una bona part de les forces entre molècules.

28. CARÀCTER
DE
L’ENLLAÇ
NO TOT ÉS BLANC O NEGRE, TAMBÉ HI HA
TONALITATS INTERMITGES
Una
diferència
major
o
igual
a
1,5
indica
que
es
formarà
un
compost
predominantment
iònic.

29. En
una
molècula
hi
ha
enllaços
entre
els
àtoms
que
la
formen,
però
també
hi
ha
enllaços
entre
aquestes
molècules
en
la
substància
pura
que
aquestes
formen
(forces
intermoleculars).
Aquestes
forces
són
degudes
a
les
polaritats
de
les
molècules.
Enllaços entre àtoms
Enllaços entre molècules

30. FORCES
INTER
–
MOLECULARS
• Per
haver-­‐hi
forces
entre
molècules
hi
ha
d’haver
molècules.
• Les
molècules
es
formen
amb
enllaços
covalents.
És
a
dir,
la
unió
entre
els
àtoms
que
formen
la
molècula
és
predominantment
covalent.
• Els
únics
elements
de
la
taula
periòdica
que
formen
enllaços
covalents
són
els
d’electronegaOvitat
alta.
És
a
dir,
el
no
metalls
i
alguna
combinació
entre
no
metalls
i
metalls,
per
exemple
BeCl2.
• Una
cosa
són
les
unions
entre
els
àtoms
que
formen
la
molècula,
que
ja
hem
dit
que
són
covalents,
i
l’altra
les
forces
entre
molècules.
• Considerarem
dos
Npus
principals
de
forces
entre
molècules:
• Van
der
Waals.
• Pont
d’Hidrogen.

31. VAN
DER
WAALS:
Són
forces
dèbils.
Que
són
degudes
a
polaritats
febles
de
les
molècules.
Aquestes
polaritats
poden
ser:
Instantànies:
per
oscil·∙lacions
del
núvol
d’electrons
de
la
molècula.
Aquest
efecte
és
més
important
com
més
gran
és
la
molècula.
Per
exemple
és
més
important
en
I2,
que
per
el
Cl2
i
en
el
CCl4
encara
serà
més
important
ja
que
és
més
gran.
En
la
imatge
tenim:
a. La
càrrega
esta
distribuïda
simètricament.
b. Hi
ha
un
desplaçament
de
la
càrrega.
S’ha
format
un
di-­‐pol.
c. El
di-­‐pol
de
la
primera
molècula
indueix
un
desplaçament
de
la
carrega
en
una
altra
molècula.
S’ha
format
un
altre
dipol
i,
per
tant,
apareix
una
força
elèctrica
entre
les
molècules.
Aquesta
interacció
existeix
entre
tots
els
àtoms
o
molècules,
però
és
emmascarada
per
altres
interaccions
més
fortes.
Quan
tan
sols
existeix
aquesta
és
quan
la
reconeixem.
Un
exemple
d’aquest
Opus
d’interacció
entre
molècules
el
tenim
en
el
I2.
Com
més
gran
siguin
els
àtoms
o
molècules
més
important
és
aquesta
interacció

32. VAN
DER
WAALS:
Permanents,
com
NO,
en
aquest
cas,
lleugeres
diferències
de
l’electronegaOvitat
crea
de
per
si
una
polaritat
permanent
en
la
molècula.
Les
molècules
di-­‐polars
tendeixen
a
ordenar-­‐se
tal
com
mostra
la
figura.
Normalment, el moviment tèrmic romp aquesta disposició ordenada a què
tendeixen les molècules amb interaccions de Van der Waals. Malgrat això,
l’efecte dels di-pols, del tipus que sigui, provoca variacions en les
propietats físiques, com són el punt d’ebullició de líquids, o els de fusió de
sòlids.

33. PONT
D’HIDROGEN:
També
és
degut
a
la
polaritat
de
l’enllaç
covalent
però
és
més
intens
que
les
forces
de
Van
der
Waals.
Es
produeix
en
molècules
en
les
que
l’hidrogen,
que
sempre
és
un
àtom
terminal
en
una
molècula,
està
enllaçat
amb
un
àtom
d’elevada
electronegaOvitat
provocant
una
polarització
de
l’enllaç
i,
a
vegades
de
la
molècula.
Aquesta
polarització
provoca
forces
d’unió
entre
les
molècules
de
Opus
electrostàOc.
La important diferència
d’electronegativitat entre el
fluor i l’hidrogen provoquen
un enllaç covalent
fortament polaritzat
En
el
fluorur
d’hidrogen
gasós,
moltes
molècules
estan
associades
formant
estructures
cícliques
com
la
de
la
figura
de
la
dreta.
La
línia
conrnua
marca
els
forts
enllaços
covalents
dintre
de
la
molècula
i
les
línies
de
punts
les
forces
més
dèbils
de
Pont
d’hidrogen.

34. PONT
D’HIDROGEN:
L’enllaç
de
Pont
d’Hidrogen
també
és
molt
important
en
el
cas
de
l’aigua.
Existeix
sempre
en
l’aigua
però
és
parOcularment
important
quan
l’aigua
es
gela,
formant
una
estructura
com
la
de
la
figura.
(a) i
(b),
aigua
sòlida,
cada
molècula
d’aigua
està
rodejada
d’altres
4
molècules,
deixant
espais
buits
i
reduint
així
la
densitat.
(c)
l’aigua
és
líquida.
Les
línies
de
punts
són
les
que
assenyalen
les
unions
de
Pont
d’Hidrogen
entre
les
molècules
d’aigua.
Efectes
de
l’enllaç
intermolecular
de
Pont
d’Hidrogen:
L’increment
de
les
temperatures
de
fusió
de
l’aigua,
amoníac
i
el
fluorur
d’hidrogen.
En
els
tres
casos
hi
ha
un
canvi
en
la
tendència
de
la
temperatura
de
fusió
respecte
als
altres
elements
del
seu
grup
de
la
taula
periòdica.
L’efecte
del
Pont
d’Hidrogen
no
es
produeix
en
les
altres
molècules
degut
que
no
hi
ha
gran
diferència
d’electronegaOvitat.

35. SUBSTÀNCIES COVALENTS SIMPLES
ENLLAÇOS MOLT FORTS
ENTRE ÀTOMS
(per tant difícils de rompre!)
ENLLAÇOS BASTANT MÉS
FEBLES ENTRE
MOLÈCULES
(per tant fàcils de separar)

36. SOLID LÍQUID GAS
Les substàncies moleculars simples seran normalment
gasoses o líquides a temperatura ambient. S’haurà de baixar
molt la temperatura per que es puguin establir estructures
típiques d’un sòlid.

37. Per tant, aquestes substàncies moleculars tindran punts de fusió i
ebullició baixos
P.F P.E Estat a T
Compoust
(°C) (°C) ambient.
Aigua, H2O 0 100 Liquid
Butà, C4H10 -138 -0.5 Gas
Metà, CH4 -182 -164 Gas
Diòxid de carboni CO2 - -78 Gas
Oxigen, O2 -218 -183 Gas
Hidrogen, H2 -259 -252 Gas
Oxigen sòlid
Oxigen líquid
a -240°C
bollint a -183°C

38. Pel fet que els enllaços intermoleculars són febles, les
substàncies moleculars simples són toves i fràgils quan són
sòlides.
Com que en les molècules no hi ha àtoms carregats,
aquestes substàncies no condueixen l’electricitat en cap cas.

39. ALGUNS SÒLIDS COVALENTS.
En química sempre hi ha excepcions
Formen enllaços
covalents simples en
dos o tres dimensions
de l’espai amb àtoms
iguals o diferents.
Exemples:
SiO2 (quars),
C (diamant),
C (grafit)
Els dos primers són sòlids
extremadament durs amb punts de
fusió molt alts.
ESTRUCTURA DEL
GRAFITO

40. ENLLAÇ METÀL·LIC
En un metall els electrons perden algun dels seus electrons
més externs. Aquests electrons són “compartits” per TOTS
els cations metàl·lics.
CATIONS METÀL.LICS
Electrons lliures
compartits

41. ENLLAÇ METÀL·LIC
EL gran nombre d’electrons que comparteixen tots el
àtoms fa que els metalls siguin bon conductors de
CALOR i ELECTRICITAT.
Aquest tipus d’estructura fa
que els metalls siguin
DÚCTILS i MAL·LEABLES

42.
Tipus
enllaç
Iònic
Covalent
Metàl·∙lic
Propietat
Tipus
d’àtoms
METALL
i
NO
METALL
Altds
(simple)
NO
METALLS
METALLS
implicats?
Formen
estructures
Formen
molècules
amb
Formen
estructures
Com
estan
disposats?
gegants
d’anions
i
caOons
poques
forces
d’atracció
gegants
de
caOons
entre
elles
Un
exemple
d’aquest
+
-­‐
+- - + +-
-
enllaç
és:
Na
Cl
H
O
H
+ -+-
- + +- +
En tota l’estructura. Forces Entre els àtoms a la molècula En tota l’estructura els cations
Tipus
d’interacció
electrostàtiques entre ions. (forta). Entre molècules (feble) estan units pel núvol electrònic
Com
són
els
punts
de
BAIXOS
ALTS
ALTS
fusió
i
ebullició?
Presenten
magneNsme?
NO
MAGNÈTICS
NO
MAGNÈTICS
ALGUNS
SÓN
MAGNÈTICS
Són
solubles
en
aigua?
MOLTS
SÓN
SOLUBLES
NO
SOLUBLES
en
aigua
NO
SOLUBLES
(en
aigua)
Condueixen
l’electricitat
en
estat
CONDUEIXEN
EN
ESTAT
NO
CONDUEIXEN
CONDUEIXEN
EN
ESTAT
LÍQUID
O
DISSOLTS
(aïllants)
SÒLID
O
FOS
sòlid,
líquid
o
gas?
Altres
propietats
Durs,
però
fràgils
Tous
(en
cas
que
siguin
sòlids)
DúcOls
i
mal·∙leables