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ENLACES QUIMICOS

EL ENLACE QUIMICOComo se forma un compuesto qumico? Imaginar que debe pasar cuando dos tomos acercan el uno al otro al principio de una reaccin qumica. Los electrones de un tomo ocupan un volumen mucho mayor que el ncleo, son los electrones los que en realidad hacen contacto cuando los tomos chocan

Enlaces : Inico (tomos metlicos y no metlicos), Covalente (No metales), yMetlico. (metales puros)

Los tipos diferentes de interacciones entre tomos conducen a los tipos diferentes de enlaces qumicos

Electronegatividad La electronegatividad es definida como la capacidad de un tomo o de una molcula para atraer electrones. A mayor electronegatividad de un tomo, mayor su capacidad de atraer electrones a s. La electronegatividad de un tomo en una molcula es relacionada con la energa de ionizacin del tomo y la afinidad de electrones, que son propiedades de tomos aislados.Los valores de electronegatividad pueden estar basados en una variedad de propiedades, no solamente la energa de ionizacin y la afinidad de electrones. El qumico americano Linus Pauling (1901-1994) desarroll la primera escala de electronegatividades , que est basada en datos termoqumicos

Valores de electronegatividad (escala de Pauling).La electronegatividad aumenta de izquierda a derecha a travs de un perodo - es decir del ms metlico a los elementos ms no metlicos. Con algunas excepciones (sobre todo en los metales de transicin), la electronegatividad se disminuye con el aumento del nmero atmico en un grupo. F2 HF LiF4.0 - 4.0 = 0 4.0 - 2.1 = 1.9 4.0 - 1.0 = 3.0

H F

Covalente Apolar Covalente Polar IonicPodemos usar la diferencia en las electronegatividades entre dos tomos para determinar el enlace y la polaridad de las molculas formadas. Considere estos tres compuestos que contienen flor.Enlaces qumicos

Los enlaces qumicos son las fuerzas que mantienen unidos a los tomos, segn sus valores de ELECTRONEGATIVIDAD y la naturaleza de los tomos la clasificacin de los enlaces es:I.-ENLACE IONICO O ELECTROVALENTE II.- ENLACE COVALENTE O ATOMICO a) COVALENTE PURO O APOLAR b) COVALENTE POLAR c) COVALENTE COORDINADO O DATIVO.III.-ENLACE METALICO

ENLACE IONICO O ELECTROVALENTESE FORMA ENTRE ATOMOS CON ALTA DIFERENCIA DE ELECTRONEGATIVIDAD ( METALES Y NO METALES) GENERALMENTE CUANDO ESTA DIFERENCIA ES MAYOR QUE 1.6.ESTE ENLACE ES CARACTERSTICO DE LOS COMPUESTOS INORGNICOS.ESTE ENLACE GENERA IONES : ANIONES QUE SON LOS IONES NEGATIVOS Y CATIONES QUE SON LOS IONES POSITIVOS.LOS COMPUESTOS IONICOS AL ESTADO SLIDO PRESENTAN ESTRUCTURA CRISTALINA. SON SUSTANCIAS POR LO GENERAL FRGILES CON ALTOS PUNTOS DE FUSIN.

Reaccin de metal de sodio con gas de cloro para formar el cloruro de sodio compuesto con enlace inico2Na(s) + Cl2(g) 2NaCl(s) qHf = - 410.9 kJ

Cada on Na+ rodeado por seis iones Cl- ,Cada Cl- on rodeado por seis iones Na+

Los enlaces inicos generalmente se forman entre un metal y un no-metal. Los metales, como el sodio, el magnesio, y el zinc, tienden a dejar electrones, mientras que no-metales, como el oxgeno, el nitrgeno, y el cloro, tender a aceptar electrones.

Enlace covalenteLa mayora enorme de sustancias qumicas no tiene las caractersticas de compuestos inicos.La mayor parte de las sustancias como el agua ,los gases, lquidos, o slidos con puntos de fusin bajos. Muchos lquidos, como la gasolina, se evaporan fcilmente. Muchos son flexibles en sus formas slidas, por ejemplo bolsas de plstico y parafina. G. N. Lewis razon que los tomos podran adquirir una configuracin noble de gas de electrones por compartir electrones con otros tomos. Un enlace qumico formado al compartir un par de electrones es un ENLACE COVALENTE.Enlace CovalenteEl ms comn de los enlaces se presenta cuando dos tomos comparten varios electrones (por lo general dos).Un modo simple de pensar en un enlace covalente es de imaginrselo como una lucha de la cuerda. Si dos personas se colocan en la misma cuerda, ellos se unen eficazmente. Ninguna persona puede escaparse del otro mientras ambos se agarran. De modo similar con tomos: cuando dos tomos se agarran a algunos electrones compartidos, los tomos son enlazados.

ENLACE COVALENTE O ATOMICOSE FORMA ENTRE ATOMOS DE ALTA ELECTRONEGATIVIDAD (NO METALES)NO GANAN NI PIERDEN ELECTRONES SINO QUE LOS ATOMOS LOGRAN COMPARTIR UNO O MAS PARES DE ELECTRONES.ESTE ENLACE ES CARACTERISTICO DE LOS COMPUESTOS ORGANICOS.SEGN LOS VALORES DE ELECTRONEGATIVIDAD PUEDEN SER DE DOS TIPOS :PUROS O APOLARES, Y POLARES.ENLACE COVALENTE PURO O APOLAR.SE FORMA ENTRE ATOMOS DE IGUAL ELECTRONEGATIVIDAD (EL MISMO ELEMENTO).ATRAEN CON IGUAL FUERZA LOS ELECTRONES DE VALENCIA, GENERANDO MOLECULAS APOLARES CON UNA NUBE ELECTRNICA UNIFORME.EJEMPLO LA MOLECULA DE BROMO.

ENLACE COVALENTE APOLAR

El hidrgeno, el nitrgeno, el oxgeno, el flor, el cloro, el bromo, y el yodo todos existen como molculas diatmicas (de dos tomos) cuyos dos tomos se mantienen unidos por enlaces covalentes.Por lo tanto tenemos que escribirlos como H2, N2, O2, F2, Cl2, Br2, y I2

ENLACE COVALENTE POLARLOS ATOMOS SON DE ELEMENTOS DIFERENTES.COMO REGLA LA DIFERENCIA DE ELECCTRONEGATIVIDADES DEBE SER MENOR DE 1.7.EL ATOMO MAS ELECTRONEGATIVO ATRAE CON MAYOR FUERZA LOS ELECTRONES DE VALENCIA DEL OTRO PERO SIN LLEGAR A GANARLOS COMPARTIENDOSE UNO O MAS PARES DE ELECTRONES.LA MOLCULA RESULTANTE ES POLAR DEBIDO A QUE SU NUBE ELECTRONICA SE HALLA DESPLAZADA HACIA EL ATOMO MAS ELECTRONEGATIVO

Enlaces covalentesENLACE COVALENTE COORDINADO O DATIVOEL PAR DE ELECTRONES COMPARTIDO SOLO ES APORTADO POR UNO DE LOS ATOMOS.EJEMPLO EN EL IN NH4+. NH3 + HCl NH4ClEL ATOMO DE HIDROGENO ES ATRAIDO POR EL NH3, COMPARTIENDO FINALMENTE LOS DOS ELECTRONES APORTADOS POR EL ATOMO DE NITROGENO.

El propano, C3H8, tiene una estructura en la cual los tres tomos de carbn son enlazados en hilera, cada carbn extremo es enlazado a tres hidrgenos, y el carbn intermedio es enlazado a dos hidrgenos.

Iones poliatmicosCon enlaces covalentes hay grupos de tomos con carga , llamados iones poliatmicos.ion amonio (NH4) +, ion hidrxido (OH) -, ion de nitrato (NO3) -, ion sulfato (SO4) 2-.

Iones poliatmicos comunesENLACE METALICOESTE ES UN TIPO ESPECIAL DE ENLACE CARACTERISTICO DE LOS METALES.NO SE DA EL ENLACE COVALENTE PORQUE POSEEN BAJA ELECTRONEGATIVIDAD Y POCOS ELECTRONES DE VALENCIA.ENLACE METALICOLos conductores por excelencia son los metales. Estos forman redes de iones en los que cada tomo cede sus electrones de valencia para formar una nube de electrones libres. La nube negativa hace de aglutinante de los iones positivos, apantallando la repulsin y mantenindolos unidos.

red de tomos del aluminioEs la interaccin elctrica de una cantidad enorme de ncleos y electrones. Tambin es necesaria la aplicacin de la Mecnica Cuntica para poderlo describir satisfactoriamente. Se puede representar mediante lo que se conoce como ncleos inmersos en un mar de electrones:

Comparacin entre el comportamiento de un slido metlico y otro inico cuando se someten a una fuerza)

Enlaces metlicosEn el modelo de electrones, un cristal metlico es visto como una serie tridimensional de cationes metlicos sumergidos en un mar de los electrones deslocalizados que son libres de moverse en todas partes del cristal. El modelo de electrones de mar permite una explicacin simple de la conductividad elctrica y trmica de los metales. Como los electrones son mviles, ellos son libres de alejar de un electrodo negativo y hacia un electrodo positivo cuando un metal es sujetado a un potencial elctrico. Los electrones mviles tambin pueden conducir el calor llevando la energa cintica de una parte del cristal al otro. Los metales son maleables y dctiles porque la vinculacin de deslocalizacin se extiende en todas las direcciones; es decir no es limitado, como en elementos slidos de red covalente como el diamante

EjerciciosCul es el enlace de los compuestos (a) BaF2 (b) SF4 (c) PH3 (d) CH3OH (e) Au EjercicioCul de los compuestos siguientes tiene enlace inico o covalente? (a) LiBr (b) SiCl4 (c) BF3 (d) CaO(e) N2

EL PROBLEMA CONCEPTUAL Cul de Los dibujos siguientes representan un compuesto inico y otro con enlace covalente. Explique

POLARIDADUna molcula con slo dos tomos son polares si los tomos se diferencian en la electronegatividad.

La polaridad de una molcula que contiene tres o ms tomos depende tanto de geometra molecular como las polaridades de los enlaces individuales.

As, debemos dibujar una estructura de Lewis para cada molcula que contiene tres o ms tomos y determinar su geometra molecular.

POLARIDADEntonces usamos valores de electronegatividad para determinar la direccin de los dipolos.

Finalmente, nosotros vemos si los dipolos de obligacin se cancelan para dar una molcula no polar o reforzar el uno al otro para dar uno polar.

(a) El cloro es ms electronegativo que el bromo. Todas las molculas diatmicas con enlaces inicos son molculas polares.

BrCl es polar, con el cloro que lleva la carga parcial negativa.HClPolar2.13.0

2.53.0CCl4No polar

NH3Polar3.02.1

BF3Apolar4.02.5

2.52.13.0CH3ClPolar

3.5 2.5 3.5

Densidad electrnica alta

Densidad electrnica bajaCO2, una molcula apolar.La separacin del enlace en los haluros de hidrgeno. En HF, el F es muy electronegativo separa la mayor parte de la densidad de electrones del H. En HI, el Iodo, al ser mucho menos electronegativo que F, no atrae los electrones compartidos, hay mucho menos polarizacin del enlace.

HF HCl HBr HIEjercicioPredecir si estas molculas son polares o apolares: (a) BrCl, (b) SO2, (c) SF6.

La arena cristalina de cuarzo sobre esta playa es un compuesto puro (SiO2), pero el agua de mar es una mezcla lquida de muchos compuestos disueltos en el agua.CermicosSon compuestos slidos inorgnicos, no metlicos, no covalentes.Los materiales cermicos son compuestos qumicos o soluciones complejas, que contienen elementos metlicos y no metlicos. Tienen amplias propiedades mecnicas y fsicas.Debido a sus enlaces atmicos que son una mezcla de los tipos inico y covalente.La cantidad de enlace inico o covalente entre los tomos de estos compuestos es importante porque determina en alguna medida que tipo de estructura cristalina se formara en el compuesto cermico, inicos y/o covalentes.51CermicosLos cermicos son duros, frgiles, con un alto punto de fusin, baja conductividad elctrica y trmica, buena estabilidad qumica, resistencia a la compresin.Son materiales cristalinos como el cuarzo (SiO2) .La cermica y la porcelana, se hacen calentando alumina, silicatos y arcillas a altas temperaturas. Los materiales de cermica modernos, que tienen la ingeniera de alta tecnologa, electrnica, y biomdico incluyen usos de la cermica de xidos, como alumina (Al2O3), y la cermica no xidada, como el carburo de silicio (SiC) y el nitruro de silicio (Si3N4).

CermicosCermicos oxidadosAlmina, Al2O3 Oxido de berilio, BeO Zircones, ZrO2 Cermicos sin OxigenoCarburo de Boro, B4C Carburo de Silicio, SiC Nitruro de Silicio, Si3N4

Piedra fina, silicato de almina y silicato de berilio, Be3Al2(SiO3)6 , ms dura que el cuarzo y teida de verde por el xido de cromoDiagrama de LEWISLa estructura de Lewis puede ayudarnos a entender la vinculacin en muchos compuestos y con frecuencia son usados hablando de las propiedades de molculas. Para dibujar estructuras de Lewis.

1. Sumar los electrones valencia de todos los tomos. Para un anin, aada un electrn al total para cada carga negativa. Para un catin, reste un electrn del total para cada carga positiva.

2. Escriba los smbolos para los tomos, para determinar cuales tomos son enlazados, y los unen con un solo enlace. La frmula HCN, por ejemplo, le dice que el tomo de carbn est enlazado al H y al N. En muchas molculas poliatmicas e iones, el tomo central por lo general se escribe primero, como enCO32- y SF4. Recuerde que el tomo central es generalmente el menos electronegativo de los tomos que lo rodean. Diagrama de LEWIS3.- Complete los octetos alrededor de todos los tomos enlazados al tomo central. Recuerde, sin embargo, que un tomo de hidrgeno tiene slo un par solo de electrones. 4.- Coloque los electrones que sobran sobre el tomo central, incluso si causa ms de un octeto de electrones alrededor del tomo. 5.- Si no hay bastantes electrones para dar al tomo central un octeto, intente mltiples enlaces. Use uno o varios de los pares no repartidos de electrones sobre los tomos enlazados al tomo central para formar enlaces dobles o triples.Diagrama de LEWISDibuje la estructura de Lewis para el tricloruro de fsforo PCl3.Solucin : - Primero, sumamos los electrones de valencia. El fsforo ( grupo 5A) tiene cinco electrones de valencia. Cada cloro (grupo 7A) tiene siete. El nmero total de electrones de valencia es por lo tanto 5 + (3 x 7) = 26 -Segundo, arreglamos los tomos , y dibujamos un enlace entre ellos. Hay varios modos para arreglar los tomos. En compuestos binarios, el primer elemento en la frmula qumica generalmente es rodeado por los tomos restantes. Tercero, completamos los octetos sobre los tomos enlazados al tomo central. La colocacin de octetos alrededor de cada tomo de Cl representa 24 electrones (recuerde, cada lnea en nuestra estructura representa dos electrones).Cuarto, recordando que nuestro nmero total de electrones es 26, colocamos los dos electrones restantes sobre el tomo central, completando el octeto alrededor de el.

Diagrama de LEWIS

EjercicioCuntos electrones de valencia deberan aparecer en la estructura de Lewis para CH2Cl2? (b) Dibujan la estructura de Lewis. Respuestas: (a) 20, H(b) Cl C Cl H

Acido Ntrico HNO3

CCl4