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10/11/2016
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EL ENLACE QUÍMICO
¿Por qué se unen los
átomos? • Los átomos, moléculas e iones y se unen
entre sí porque al hacerlo se llega a una
situación de mínima energía, lo que equivale
a decir de máxima estabilidad (Configuración
electrónica de gas noble).
• Son los electrones más externos, los también
llamados electrones de valencia los
responsables de esta unión.
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Enlace químico: conjunto de fuerzas que
mantienen unidos a los átomos cuando forman
moléculas o cristales, así como a las fuerzas
que mantienen unidas a las moléculas cuando
se presentan en estado líquido o sólido
Tipos de enlace
• Iónico
• Covalente
• Metálico
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Enlace iónico
• El compuesto iónico se forma al reaccionar un metal con un no metal.
Transferencia de e- de un átomo a otro.
• Los átomos del metal pierden electrones (se forma un catión) y los acepta el no metal (se forma un anión).
• Valencia iónica: la carga que adquiere un átomo cuando acepta o cede electrones para completar su última capa.
• Ver !IMPORTANTE pág. 46
Enlace iónico entre Cl y Na: formación del
ión Cl- y Na+
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Redes iónicas •Los iones de distinta carga se atraen eléctricamente, se ordenan y forman una red iónica. Los compuestos iónicos no están formados por moléculas.
¿QUÉ INDICA LA FÓRMULA DE UN COMPUESTO IÓNICO?.
Estructura cristalina • Los iones en los compuestos iónicos se ordenan
regularmente en el espacio de la manera más compacta posible.
• Cada ion se rodea de iones de signo contrario dando lugar a celdas o unidades que se repiten en las tres direcciones del espacio.
• Índice de coordinación: – Es el número de iones de signo opuesto que rodean
a un ion dado”.
– Cuanto mayor es un ion con respecto al otro mayor es su índice de coordinación.
– http://www.uv.es/quimicajmol/simulaciones/index.html
Actividades pág. 47: 14-15
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Enlace covalente Los compuestos
covalentes se originan por la compartición de
electrones entre átomos no metálicos.
• Ocurre cuando se COMPARTEN pares
de e-
• Entre átomos de la misma especie
(elementos No Metálicos), y
compuestos del C
• La mayoría de las sustancias de
Interés biológico se forman mediante
enlace Covalente. O2, CO2,H2O, NH4,
COMPUESTOS ORGANICOS
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¿Cómo se puede formar la
molécula de H2?
• ¿Cómo se puede formar la molécula de F2?
• ¿Cómo se puede formar la molécula de HCl?
• ¿Cómo se puede formar la molécula de Cl2?
• ¿Cómo se puede formar la molécula de H2O?
• ¿Cómo se puede formar la molécula de O2?
• ¿Cómo se puede formar la molécula de N2?
H· + ·H H:H
Diferentes tipos de enlace
covalente
• Si se comparten un par de e-: enlace covalente simple
• Si se comparten dos pares de e- : enlace covalente doble
• Si se comparten tres pares de e-: enlace covalente triple
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• Valencia covalente: número de electrones
que un átomo comparte para completar su
última capa.
• Se suele omitir su signo
Actividades pág. 49: 18, 20
Moléculas covalentes
• Se denomina molécula a una agrupación de un
número finito de átomos unidos por enlaces
covalentes
• Construye una molécula
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Enlace metálico
• Las sustancias metálicas están formadas por átomos de un mismo
elemento metálico (baja electronegatividad).
• Los átomos del elemento metálico pierden algunos electrones,
formándose un catión o “resto metálico”.
• Se forma al mismo tiempo una nube o mar de electrones: conjunto de
electrones libres, deslocalizados, que no pertenecen a ningún átomo en
particular.
• Los cationes se repelen entre sí, pero son atraídos por el mar de
electrones que hay entre ellos. Se forma así una red metálica: las
sustancias metálicas NO están formadas por moléculas.
Energía de enlace
Diagrama de energía frente a distancia interatómica
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• Actividades pág. 66: 9
• Actividades pág. 67: 14
Las propiedades características de las
sustancias están relacionadas con la forma
en que están unidas sus partículas y las
fuerzas entre ellas, es decir, con el tipo de
ENLACE que existe entre sus partículas.
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Propiedades sustancias metálicas
• Elevados puntos de fusión y ebullición
• Insolubles en agua
• Conducen la electricidad incluso en estado sólido (sólo se calientan: cambio físico). La conductividad es mayor a bajas temperaturas.
• Pueden deformarse sin romperse
(Recuerda el mercurio (Hg) es líquido a temperatura ambiente, existe una
gran variedad de temperaturas de fusión)
Propiedades compuestos iónicos
• Elevados puntos de fusión y ebullición:
Relacionado con la energía de red
• Solubles en agua
• No conducen la electricidad en estado
sólido, pero sí en estado disuelto o
fundido
• Al intentar deformarlos se rompe el cristal
(fragilidad)
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Fragilidad en un cristal iónico
FUERZA
Propiedades compuestos
covalentes
Sustancia molecular:
(molécula a una agrupación de un
número finito de átomos unidos por
enlaces covalentes muy fuertes)
•Bajos puntos de fusión y ebullición (sólidas líquidas o gases a
temperatura ambiente)
•No conducen la electricidad
•Solubles en sustancias que tengan similares fuerzas
intermoleculares:
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Solubles: Formación de puentes de Hidrógeno
Solubles: moléculas apolares – apolares
Solubles: moléculas polares – polares.
Insolubles: moléculas apolares - polares
¿Fuerza intermolecular?
¿Qué es una molécula polar?.
• Fuerzas de enlace de hidrógeno
• Fuerzas de Van der Waals
Fuerzas intermoleculares:
Son de mucha menos intensidad que los enlaces
atómicos.
Responsables de los estados de agregación de
las sustancias (sólido, líquido, gas).
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Enlace de hidrógeno: Cuando el átomo de hidrógeno está unido
a átomos con gran tendencia a ganar un
electrón (F, O, N). Al ser muy pequeño,
ese átomo de hidrógeno “desnudo” atrae
fuertemente (corta distancia) a la zona de
carga negativa de otras moléculas
HF
H2O
NH3
Enlace de hidrógeno en la molécula de
agua
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Enlace de hidrógeno
Este tipo de enlace es el responsable de
la existencia del agua en estado líquido y
sólido.
Estructura del hielo y del agua líquida
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Enlaces de hidrógeno en el ADN
Apilamiento de las bases.
May 08, 2002 lecture 2/ MBB 222 02-2 4
Non-covalent Bonds
Much weaker than covalent bonds
- these bonds break and reform at
Room Temperature (RT)
‘Transient Bonds’
- however, cumulatively they are very
effective e.g. helix for proteins and
double helix for DNA
Enlaces de
hidrógeno
Interior
hidrófobo
Esqueleto
desoxiribosa
-
fosfato
Enlaces de
hidrógeno
Exterior
hidrófil
o
A: adenina G: guanina C: citosina T: timina
Bases nitrogenada
s
Repulsión
electrostática
Fuerzas de Van der Waals entre
moléculas polares
HCl, HBr, HI…
- + + -
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• Elevados puntos de fusión y ebullición…
• Malos conductores de la electricidad
• Muy insolubles
• Muy duros y frágiles
• El grafito que forma estructura por capas le hace más
blando y conductor. Su fragilidad es extrema, sirve como
lubricante sólido.
Sustancia covalente (atómicos):
Diamante, Grafito, Sílice
Redes covalentes
La unión entre átomos que comparten electrones es muy
difícil de romper. Los electrones compartidos están muy
localizados.
Grafito: láminas de átomos
de carbono Estructura del diamante, C Estructura del cuarzo, SiO2
• Actividades pág. 55: 23; pág. 66: 11, 24