ENLACE

QUÍMICO

Estructura Electrónica de los Átomos

Estados Físicos de la Materia

Enlace Químico

Enlace Químico

ENLACE IÓNICO

ENLACE COVALENTE

ENLACE METÁLICO

ENLACE de BAJA ENERGÍA

Enlace Químico

Enlace Químico

+

Na(s) + 1/2 Cl2(g) NaCl(s)

Hay un enlace químico entre dos átomos o grupos de átomos cuando las fuerzas que se establecen entre ellos permiten la formación de un agregado con la suficiente estabilidad para que pueda ser considerado una especie independiente.

Definición IUPAC

Enlace Químico

Gilbert Lewis estableció que losátomos se combinan a fin dealcanzar una configuraciónelectrónica más estable:

La máxima estabilidad resulta cuando un átomo es isoelectrónico con un gas noble

Enlace Químico

Enlace Químico

..Cl.. .....Cl..

..

.. ...Cl.. .....Cl..

.... . +

. +..Cl.. ...Na

covalente

iónico

metálico

...Cl.. ...Na

-+

MODELO

IÓNICO

Enlace Químico

MODELO:

Un modelo es un idealización que permite describir teóricamente un sistema y predecir y explicar en forma aproximada, hechos experimentales.

Enlace Químico

CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LOS COMPUESTOS IÓNICOS

Los iones se ordenan en redes cristalinas iónicas

Baja conductividad térmica y eléctrica en estado sólido, pero conducen en estado fundido y en solución acuosa.

Duros y quebradizos

Puntos de fusión y ebullición elevados

Enlace Químico

MODELO IÓNICO

Los iones son esencialmente esferas con carga, incompresibles, indeformables que interaccionan por fuerzas coulómbicas electrostáticas en el cristal

+ -r

Enlace Químico

Cargas iguales se repelen y cargas opuestas se atraen.

Las cargas sobre las fibras del cabello se repelen y causan que el cabello se disperse.

Enlace Químico

+ -

rezz

Eo

at 4

2

.

r

Enlace Químico

En

ergí

a P

oten

cial

rTotal

Atracción

rezz

Eo

at 4

2

.

Repulsión

Enlace Químico

+ -

Enlace Químico

2r 2r

22

rezz

o4E

2

r r

2

3r 3r

32 - .....

Enlace Químico

“CRISTAL UNIDIMENSIONAL”

Enlace Químico

r

rezz

o4E

2

6[

Enlace Químico

rezz

o4E

2

6[

Enlace Químico

2r

rezz

o4E

2

6[

Enlace Químico

2r

rezz

o4E

2

6[

Enlace Químico

2r

2

12

rezz

o4E

2

6[

Enlace Químico

2

12

rezz

o4E

2

6[

Enlace Químico

3r

2

12

rezz

o4E

2

6[

Enlace Químico

3r

3

82

12

rezz

o4E

2

6[

Enlace Químico

AN

r4πezNAz

E0

2-

.....3

82

12

rezz

o4E

2

6[

Enlace Químico

Enlace Químico

Tipo de Estructura Celda Unidad Madelung, A

NaCl 1.74756

CsCl 1.76267

CaF25.03878

Blenda de Zinc (ZnS)

1.63805

Wurtzita (ZnS) 1.64132

Enlace Químico

En

ergí

a P

oten

cial

rTotal

Atracción

Repulsión

Enlace Químico

r4πezNAz

E0

2-

nrep rBN

E

rezzAN

o4E

2

nrBN

En

ergí

a P

oten

cial

rTotal

Atracción

Repulsión

Enlace Químico

0dr

dE

rezzAN

o4E

2

nrBN

120

2

40

nrnNB

rezNAz

drdE

nrezAz

Bn

0

12

4

Enlace Químico

nrezNAz

Eo

ret

11

4

2

Enlace Químico

Número de Avogadro(6.02 x 1023)

Constantede Madelung

Distancia interiónica

Coeficiente

de Born

-o

ECUACIÓN DE BORN-LANDÉ

U

Carga del catión ydel anión

nHe 5

Ne 7

Ar 9

Kr 10

Xe 12

nrezNAz

Uoo

11

4

2

nrzAz

Uo

11

139000

U en kJr0 en pm

Enlace Químico

nrzAz

Uo

11

139000

A = 1.747

z+ = 1 z- = -1

n = 9

ro = 282 pm

NaCl

U = 765 kJ/mol

Enlace Químico

Estructura N° de iones () Madelung, A A/

NaCl 2 1.74756 0.88

CsCl 2 1.76267 0.87

Zinc Blende 2 1.638 0.82

Wurtzite 2 1.64132 0.82

Fluorite 3 2.51939 0.84

Rutile 3 2.408 0.80

Ecuación de Kapustinskii

nrezNAz

Uoo

11

4

2

88.0A 9nEnlace Químico

rrzzv

U51008.1

z+ y z- son las cargas de los iones

r radio de los iones (picometros) ro

Enlace Químico

rNa+ = 116 pm r Cl

- = 167 pm

UNaCl = 763 kJ/mol

nrzAzx

Uo

11

1039,1 5

¿Funciona el modelo iónico?

Enlace Químico

NaCl

765

kJ/

mol

Enlace Químico

Na+Cl-

En

ergí

aNa+

Cl-

E1

E2

Na+(g) + Cl- (g)

NaCl (s)

LEY DE HESS

U

Enlace Químico

Na+(g) + Cl- (g)

NaCl (s)

U

Na(s) + ½ Cl2 (g)

Hf Hsub + ½ DCl-Cl + INa + ½ AECl

Enlace Químico

∆Hfo=- 411kJ/mole

∆Hsub= 108 kJ/mol

½ D = 121 kJ/mol

EA = - 354 kJ/mol

I = 502 kJ/mol

U=?

NaCl (s)

∆Hfo= ∆Hsub

o +1/2 D + I + EA + U

- 411= 108 +121 +502 + (-354) + U

U = 788 kJ/mol

Predijimos U = 765 kJ/mol

CICLO DE BORN-HABER

-U

Na+(g) + Cl- (g)

Na+(g) + Cl (g)

Na(g) + Cl (g)

Na(g) + 1/2 Cl2 (g)

Na(s) + 1/2 Cl2 (g)

Compuesto U experimental U Born-LandéApartamiento

(%)

NaF 910 904 0,6

NaCl 772 757 2

NaBr 736 720 2

NaI 701 674 3,5

CsF 741 724 3,5

CsCl 652 623 4

CsI 611 569 7

MgF2 2922 2883 1,5

Enlace Químico

Compuesto U experimental U Born-LandéApartamiento

(%)

AgF 231 208 11

AgCl 219 187 17

AgBr 217 181 20

AgI 214 176 22

Enlace Químico

Enlace Químico

CARÁCTER COVALENTE DEL ENLACE IÓNICO

CARÁCTER COVALENTE DEL ENLACE IÓNICO

Enlace Químico

REGLAS DE FAJANS

mayor carga

menor radio

configuración distinta de gas noble

mayor carga

mayor radio

= potencial iónico ()

Enlace Químico

Polarizabilidad del anión

Poder polarizante del catión

Fajans : Aplicaciones

AgX Solubilidad agua (25°C)

AgF 14 M

AgCl 1.45 x 10-5 M

AgBr 7 x 10-7 M

AgI 9 x 10-9 M

-mas grande-mas polarizable-más covalente-menos soluble en agua

Enlace Químico

Apartamiento (%)

11

17

20

22

Fajans : Aplicaciones

-más pequeño

-más polarizante

-más covalente

-menor punto de fusión

MCl2 Radio (nm) Pto.Fusión(°C)

Be2+ 59 405

Mg2+ 86 712

Ca2+ 114 772

Ba2+ 149 960

Enlace Químico

Tránsito iónico -covalente

Menores puntos de fusión

Menor solubilidad en solventes polares

Estructura cristalina en capas

Menos conductores de electricidad en solución

Menor dureza

Enlace Químico

Algunas Conclusiones

Born – Landé

Kapustinskii

Modelo iónico

Contribuciones no iónicas a la fuerza de unión total

Enlace Químico

Enlace de tránsito