ENLACE QUMICO

ENLACE QUMICO

Son fuerzas que mantienen unidas a los tomos de una sustancia, ejemplo:

Cloro gaseoso

Cl2

Cl - ClcovalenteCloruro de sodioNaCl

Na+ Cl-

inico

Enlace inico o electrovalente:Se debe a la presencia de fuerzas electrostticas, como son las cargas (iones), Es decir se forma entre: los metales y los no metales.

Los requisitos para la formacin del enlace inico son:

a) Deben estar presentes tomos queestn en condiciones de perder uno o dos electrones con facilidad, son los que formarn los cationes.

b) Deben existir tomos que sean capaces de aceptar uno o dos electrones con gran facilidad, los que formarn los aniones.

c) La atraccin electrosttica que surge entre los iones conduce a la formacin del compuesto y por ende el enlace inico llamado tambin electrovalente.

Resumiendo podemos decir que el enlace inico se forma por la transferencia de electrones desde un tomo con baja energa de ionizacin hasta otro con gran afinidad electrnica, dando lugar a la formacin de los iones, los que se enlazan por fuerzas de tipo electrosttico.

Metal + no metal = enlace inico.

Un ejemplo tpico de este enlace es la que presenta la sal comn (cloruro de sodio). En el enlace que se forma, el sodio se transforma en catin (in de carga positiva) entregando su electrn de valencia al del cloro que se transforma en anin (in de carga negativa). Este intercambio de electrones se refleja en la diferencia de tamao entre los tomos antes y despus del enlace.

Antes del EnlaceDespus del enlace

NaNa+

ClCl-

Los iones se organizan, formando una red cristalina.

Para explicar el enlace qumico se puede proponer un proceso concertado, conformado por las siguientes etapas:

Na(g) e- = Na+(g)

H = 118,0 kcal mol-1

Cl(g) + e- = Cl-(g) H = -88,2 kcal mol-1

Na+(g) + Cl-(g) = Na+(s)Cl-(s) H = -119,0 kcal mol-1Na(g) + Cl(g) = Na+Cl-(s) H = -89,2 kcal mol-1Estructuras de Lewis

1. Sirven para representar los electrones de valencia de los tomos (mediante puntos)

2. Los enlaces entre tomos de una molcula se representa mediante lneas.

Para el caso de los tomos:

GRUPOELEMENTOCONFIGURACIN ELECTRNICAREPRESENTACIN DE LEWIS

1AH1s1H

2ABe(He(2s2Be

3AB(He(2s22p1B

4AC(He(2s22p2C

7AF(He(2s22p5F

Formacin del enlace inico

Li + F Li+ F

Ba + S Ba2+ S -2

Caractersticas de los compuestos inicos:

(Son slidos con altos puntos de fusin (mayor a 400 C).

(Son solubles en solventes polares tales como el agua.

(Son insolubles en solventes no polares tales como hexano (C6H14).

(Los compuestos inicos conducen bien la electricidad, porque contienen iones.

(Las soluciones acuosas de compuestos inicos son buenos conductores de la electricidad.

Enlace covalente

Se forma por la comparticin de los electrones de valencia, cuando los tomos se combinan, los electrones enlazados son indistinguibles y no pertenecen en forma exclusiva a uno u otro tomo.

Los requisitos para la formacin del enlace covalente son:

1.Se forma por la comparticin de pares de electrones normalmente se aparean dos electrones para formar un enlace.

2.En ciertas molculas habr un mximo de ocho electrones, aquellos que tienen sus electrones en los orbitales s y p ejemplo:

H

C

H H

5.La capa de valencia se puede expandir ms del octeto para los elementos que tienen electrones en los orbitales d y f utilizables.

El enlace covalente se da generalmente por la unin de:

no metal + no metal = enlace covalente

Se va ha realizar la representacin de Lewis para las siguientes molculas:

COMPUESTOFORMULADISTRIBUCIN DE ELECTRONESDE PARESDE REPRESENTACIN DE LEWIS

Metano CH4C=(He(2s22p21x4e = 4e

H= 1s14x1e = 4e

Total= 8e

FosfinaPH3P=(Ne(3s23p31x5e = 5e

H= 1s13x1e = 3e

Total= 8e

AguaH2OO=(He(2s22p41x6e = 6e

H=1s12x1e = 2e

Total=8e

Pentafluoruro de fsforoPF5P=(Ne(3s23p3F=(He(2s22p51x5e = 5e

5x7e = 35e

Total=40e

Algunos enlaces covalentes

H + H H H H H

F + F F F

N + N N N ( N N (Caractersticas de los compuestos con enlace covalente:

(Son gases, lquidos o slidos con bajos puntos de fusin (de 300 0C)

(Son insolubles en Solventes polares como el agua.

(La mayora son solubles en solventes no polares tales como el hexano (C6H14).

(Compuestos en el estado lquido o fundidos no conducen la electricidad.

(Soluciones acuosas de compuestos covalentes son malas conductores de la corriente elctrica por ausencia de iones.

Enlace covalentes polares y no polares

Enlace covalente no polar. Un enlace covalente no polar es aquella en que la densidad electrnica est distribuida simtricamente, ejemplo:

Enlace covalente polar. En este caso hay una distribucin asimtrica de la densidad de electrones. Ejemplos

Menor densidad Mayor densidad

Los electrones compartidos estn ms cercanos al tomo ms electronegativo porque lo atrae con mayor fuerza que el tomo menos electronegativo.

Enlace metlico

Es la unin de los tomos en los cristales slidos.metal + metal enlace metlico

Ejemplo:

La plata, un metal tpico, consiste en una formacin regular de tomos de plata que han perdido cada uno un electrn para formar un in plata. Se forma una red cristalina de los iones metlicos, mientras los electrones se desplazan libremente por todo el metal.

Se puede resumir el enlace metlico en:

1. Se da entre metales.

2. A mayor nmero atmico, el enlace es ms fuerte, la distancia entre lo iones es menor y aumenta la densidad, dureza y punto de fusin del compuesto3. Debido a que los electrones se encuentran en movimiento, los metales tienen alta conductividad elctrica y calorfica. Caractersticas de los compuestos con enlace metlico:

Son excelentes conductores del calor y la electricidad en estado slido.

Son fcilmente deformables lo que permite trabajarlos y fabricar con ellos objetos de distintas formas.

Son slidos de dureza variable.

Poseen diversos puntos de fusin y ebullicin.

FUERZAS INTERMOLECULARES

Las fuerzas intermoleculares corresponden a atracciones electrostticas entre molculas iguales o diferentes, ya sea de una sustancia pura o una mezcla de las mismas.

FUERZAS INTERMOLECULARES

A) Fuerzas de dipolo dipolo. Se presentan en molculas polares. Las molcula de este tipo tienen dipolos y se alinean en un campo elctrico, las fuerzas dipolo se originan por la atraccin de los polos positivo y negativo de las molculas entre si:

La diferencia de electronegatividades entre los tomos puede utilizarse para pronosticar el grado de polaridad en una molcula diatmica como tambin la posicin de la polaridad positiva y negativa.

E 1.9 Inica

E 1.9 Covalente

E 1.9 0.4 covalente polar

E 0.4 no polar

En el caso del HCl

H - Cl

E = 3,0 2,1 = 0.9Se le asigna la carga parcial negativa al cloro ya que tiene mayor electronegatividad y el par de electrones enlazantes ms cerca de l.

H - ILas molculas tienen forma geomtrica lineal, por consiguiente la molcula es un dipolo.

Sin embargo el pronstico relacionado con la polaridad de una molcula que contiene ms de dos protones, debe estar basado sobre un conocimiento de la geometra de la molcula.

La polaridad de los enlaces y la disposicin de los pares de electrones no compartidas (libres o enlazantes).

En el caso del agua 3.5O

2.1 H H

E = 3,5 2,1 = 1,4La molcula del agua resulta angular debido a al repulsin que ejercen los pares no enlazantes sobre los enlazantes.

Las molculas del agua es dipolar, el centro de las cargas positivas no coincide con el centro de las cargas parciales negativas generando una polaridad dentro de la molcula.

En el caso del CO2

O C O

3,5 2,5

E = 3,5 2,5 = 1,0La molcula del CO2 es no polar, el centro de las cargas parciales positivas coincide con el centro de las cargas parciales negativas, cancelando la posibilidad de encontrar polaridad en la molcula, la interaccin de estas molculas comprende a las fuerzas de dispersin de London.

El tomo central no contiene pares no enlazantes, por lo que la molcula al tener una geometra lineal resulta siendo una molcula apolar, an cuando el E > 0.

La molcula del CO2 es no polar, el centro de las cargas parciales positivas coincide con el centro de las cargas parciales negativas, cancelando la posibilidad de encontrar polaridad en la molcula.

Fuerzas de Dispersin o Fuerzas de London. Una molcula puede tener, en un instante dado, un ligero desplazamiento de la nube de electrones en relacin al ncleo positivo, por lo tanto la molcula tiene un pequeo dipolo instantneo.

Las fuerzas de London ms fuertes se presentan entre las molculas grandes y complejas que poseen grandes nubes electrnicas que se distorsionan o polarizan fcilmente.

Puesto que todas las molculas contienen electrones, las fuerzas de London no son exclusivas de molculas no polares, tambin existe entre molculas polares. En el caso de molculas no polares las fuerzas de London son las nicas fuerzas intermoleculares que existen al comparar las intensidades relativas de las atracciones intermoleculares.

Puente Hidrgeno. Las atracciones intermoleculares de ciertos compuestos que contienen hidrgeno son inesperadamente fuertes. Estas atracciones se presentan en compuestos en los cuales el hidrgeno est enlazado covalentemente a elementos muy electronegativos de radio atmico pequeo.

El tomo de hidrgeno de una molcula y un par de electrones no compartidos de un tomo electronegativo de otra molcula se atraen mutuamente y forman lo que se llama puente (o enlace) de hidrgeno. Debido a su pequeo tamao, cada tomo de hidrgeno es capaz de formar slo un enlace de hidrgeno.

Particularmente, compuestos que contengan, adems de hidrgeno, flor, oxgeno y nitrgeno presentan uniones moleculares a travs de un puente hidrgeno.

EJERCICIOS

1.En base a las electronegatividades de Pauling, ordene los siguientes compuestos en forma creciente de su polaridad:

KCl, CaS, HCl, CH4, H20

2.Hacer la representacin de Lewis para los siguientes tomos:

Na, Kr, As.

3.Hacer la representacin de Lewis para las siguientes molculas:

Hidruro de BerilioBeH2

Tricloruro de BoroBCl3

AmonacoNH34.En cual de las siguientes sustancias no se presenta un enlace covalente:

a)N2b)H2c)KBrd)02e)CH45.La unin de un metal activo con otro no metal activo genera un compuesto con enlace ............... en la que el ............... pierde electrones, mientras que el no metal gana .....................

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H

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Mayor densidad

Menor densidad

La fuerza aplicada desplaza las capas de cristal

Los electrones de valencia se mueven a travs del metal.

No cambia la atraccin entre capas. El metal cambia de forma sin romperse.

Iones plata

Dispersin de London

Dipolo - Dipolo

Puente de Hidrgeno

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+ -

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