El Enlace químico

Química. Estructura de Lewis. Iónico. Covalente. Orbitales atómicos y geometria molecular. Fuerzas de Van der Waals

  • Enviado por: F.j. Pachy
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18/2/99

El enlace quimico:

ENLACE QUIMICO:

1.Concepto y estructura de Lewis

Union de 2 o mas atomos y tiene siempre un fundamento de tipo electrico.

Para que cada elemento sea mas estable de lo que es

Tipos:

-Enlace ionico

-Enlace covalente

El enlace quimico es un proceso en el los atomos ganan,pierden o comparten

electrones de las capas externas hasta conseguir la configuracion propia

de un gas noble.

La estructura de lewis consiste en la representacion de un atomo ion o

molecula mediante los simbolos quimicos de los elementos rodeados de los

electrones del ultimo nivel o capa de valencia.

Enlace ionico: Este es un enlace en el que como podremos ver mas adelante

los atomos ganan electrones hasta conseguir la configuracion de gas noble

y los que los pierden con el mismo fin forman iones de signo contrario que

pueden unirse por fuerzas electricas.

Enlace covalente: Sin embargo en este tipo de enlace los atomos comparten

electrones.Cada uno de ellos adopta configuracion de gas noble si se tienen

en cuenta sus electrones y los de los atomos vecinos cedidos en comparticion

2.Enlace ionico

2.1.Formacion de un enlace ionico

Cuando se ponen en contacto, en las condiciones adecuadas, elementos de

electronegatividadmuy diferentes, se produce una cesion de electrones del

elemnto menos electronegativo al mas electronegativo y se forman los

respectivos iones positivos y negativos.Este tipo de enlace suelel darse entre

elementos que estan a un extremo y otro de la tabla

Caracteristicas : Gran diferencia de electronegatividad

Carga pequena de los iones

Cation grande (ion positivo) y anion (ion positivo)pequeno

2.2.Redes ionicas

Los iones no forman moleculas aisladas sino que se agrupan ordenadamente

en redes en esta el numero de cargas positivas tiene que ser igual al numero

de cargas negativas

2.3 Energia reticular

Se denomina energia reticular a la energia necesaria para separar

totalmente los iones que forman una red cristalina hasta una distancia

infinita

2.4.Propiedades de los compuestos ionicos

-Son solidos cristalinos de elevada temperatura de fusion porque hace

falta mucha energia para liberar unos iones de la atraccion de los otros

y destruir la estructura cristalina

-En estado solido los iones no conducen la electricidad porque los iones

estan en posiciones fijas.

-Por la misma intensidad de atraccion son duros

-Son solubles en disolventes polares (agua ejemplo)

3.Enlace covalente

3.1 Teoria del enlace de valencia

La teoria supone que un enlace covalente se forma cuando en una zona del

espacio se superponen dos orbitales atomicos cada uno de los cuales tenia

un unico electron (desaparedo).Como los dos electrones pertenecen ahora a los

dos orbitales indistintamente, estaran apareados y tienen que tener sus

spines antiparalelos para cumplir el pricipio de Pauli.

Es posible formar un enlace covalente por interseccion de un orbital lleno

(2 electrones)con un orbital vacio. El enlace formado de esta particular

manera se denomina enlace covalente dativo o covalente coordinado

3.2 Teoria del orbital molecular

Hund y Mulliken desarrollaron una teoria segun la cual todos los

electrones de una molecula estan bajo la accion de todos los nucleos que en

ella haya.De acuerdo con este supuesto, sus energias y distribuciones

espaciles no se pueden describir a partir de orbitales atomicos (calculados

para electrones atraidos por un solo nucleo)

-Orbital molecular enlazante:Tiene una energia mas pequena que los

orbitales atomicos de partida.Representa respecto de estos,un aumento

de densidad electronica entre nucleos. Esta mayor densidad electronica

internuclear contrarresta las interacciones repulsivas de los nucleos

y colabora a mantenerlos unidos

-Orbital molecular antideslizante: tiene una energia mayor que los

orbitales atomicos de partida.Representa respecto de ellos una

disminucion de densidad electronica entre los nucleos.Por tanto no

colabora a mantenerlos unidos

*Tipos de orbitales moleculares:Los orbitales moleculares se pueden reunir

en dos grupos: orbitales de tipo sigma

orbitales de tipo Pi

+Orbitales del tipo sigma: Este tipo se produce por interaccion

frontal de orbitales atomicos

+Orbitales del tipo Pi:Se forman a partir de orbitales atomicos que

interactuan lateralmente, o sea , que se interpenetran fuera de la

linea de union internuclear

*Diagramas de energia y configuarcion electronica:

-Configuarcion electronica molecular es la notacion de estos orbitales

con una indicacion del numero de elctrones en cada uno

-Un diagrama de energia consiste en la representacion esquematica de

estos orbitales, siguiendo el orden energetico y con indicacion de los

orbitales atomicos de partida.

3.3Hibridacion de orbitales atomicos y geometria molecular

En algunas moleculas se presenta el problema de explicar como se

pueden formar enlaces identicos a partir de orbitales diferentes.

Para explicar la discrepancia con los resultados experimentales, hay que

suponer que durante la reaccion se produce un proceso de hibridacion,

resultando unos nuevos orbitales atomicos hibridos del tipo: sp, sp2, sp3

3.4.Enlace covalente dativo

Es un tipo de enlace covalente en el que ambos electrones son

aportados por el mismo atomo

3.5.Polaridad de los enlaces y de las moleculas

El caracter polar de un enlace se mide a partir del momento dipolar

en el que : NU equivale al producto de la carga neta separada,Q,porla

distancia internuclear R(vector)

3.6.Enlaces multiples

Cuando dos atomos comparten no 1 sino 2 o 3 pares de electrones,

recurren a la formacion de enlaces del tipo Pi. Los orbitales Pi se forman

a lado y lado de la linea internuclear y, por tanto, son compatibles con la

existencia de enlaces sigma.

3.7.Resonancia.Enlaces deslocalizados

Por ejemplo los enlaces que se dan en una molecula de

1,3,5-heptatrieno no corresponden ni a un enlace simple ni a uno doble.Este

tipo de moleculas presentan dobles enlaces alternados con simples, los

electrones de los enlaces Pi no estan restringidos a la union entre dos C

concretos,sino que tienen libertad de movimiento por toda la molecula ,

reforzando la union entre los C.

La deslocalizacion de los enlaces Pi se planteaba antiguamente como la

existencia simultanea de la molecula en varias formas diferentes llamadas

formas de resonancia.

3.8.Sustancias moleculares y redes covalentes

Las sustancias covalentes no tienen propiedades homogeneas en cuanto

a estructura, como pueden tenerlas los compuestos ionicos o los metales.

Basicamente se pueden dividir en sustancias formadas por moleculas y

sustancias que forman redes de elevadas cantidades de atomos.

+Sustancias moleculares : en ambiente son gases,liquidos o solidos

dependiendo de su masa molecular y de la densidad de las fuerzas

intermoleculares

+Redes covalentes : Los enlaces covalentes permiten asociaciones de

grandes e indeterminadas cantidades de atomos iguales o diferentes.

No se puede hablar en este caso de molecula,sino de red o cristal

covalente.

4.Fuerzas intermoleculares

4.1.Puente de hidrogeno

Cuando un atomo de H esta unido a un atomo notablemente mas electrone-

gativo que el , como : O, F o N el par de electrones que forma el

enlace esta fuertemente atraido por el atomo mas electronegativo,

produciendose una polarizacion del enlace.Esto proporciana una carga

parcial positiva al atomo de H y una carga parcial negativa al otro

atomo. En virtud de estas cargas, puede establecerse atraccion

electrica entre los hidrogenos de una molecula y los atomos

electronegativos de una molecula vecina.

4.2.Fuerzas de Van der Waals

Estas fuerzas representan interacciones de tipo debil entre dos atomos y

moleculas .Estas interacciones pueden ser de 3 tipos:

*Dipolo permanente -dipolo permanente

*Dipolo permanente -dipolo inducido

*Dipolo instantaneo -dipolo inducido instantaneo

4.3.Enlace metalico

En estado solido se presentan en redes de atomos con un empaqueta-

miento muy elevado. Cada atomo esta rodeado de otros 8 atomos o mas.

A pesar de ello, los metales disponen de pocos electrones en su capa

de valencia.

4.3.1.Teoria de valencia o teoria de deslocalizacion

Los metales no pueden formar enlaces covalentes localizados por

falta de electrones.Por tanto, los enlaces tienen que estar deslocali-

zados.De esta manera los electrones no estan sujetos a un par

concreto de atomos de la red, sino que se pueden mover libremente

sirviendo de union movil

4.3.2.Teoria de los electrones libres

Este modelo supone que todos los atomos del metal estan ionizados por

la perdida de sus electrones de valencia.La fuerza neta de todos los

nucleos sobre estos electrones de valencia es cero y por tanto puede

moverse de una region a otra del cristal

4.3.3.Teoria de las bandas de energia

Segun la teoria de orbital molecular, los electrones que forman los

enlaces estan situados en orbitales que se forman a partir de los

orbitales atomicos .Cuando se trabaja con un alto numero de orbitales

al cojunto se le considera banda de energia en vez de tratarlos

individualmente

HA este trabajo le faltan algunas fotos y esquemas que no he puesto por que ocupaba mucho espacio pero si necesitas algo especifico escribe a:

E-mail:

Fran_javi@yahoo.com