Conceptos Fundamentales de Química: Electronegatividad, Enlaces y Propiedades Atómicas

Electronegatividad

La electronegatividad es la capacidad de un átomo de atraer hacia sí los electrones de un enlace. La determinación de sus valores no se basa en la distribución electrónica, sino en la medición de propiedades que se supone la reflejan. La electronegatividad es una propiedad relacionada con la energía de ionización y se manifiesta solo cuando un átomo participa en un enlace con otro.

Linus Pauling asignó el valor de 4,0 al elemento más electronegativo: el flúor (F). El elemento menos electronegativo es el francio (Fr), al que le corresponde un valor de 0,7. (Estos valores no poseen unidades, ya que son relativos). En la tabla periódica, el grupo 18 (gases nobles) no se incluye, ya que no se les asignan valores de electronegatividad a los gases nobles debido a su escasa reactividad.

Polaridad de los Enlaces

La polaridad de un enlace químico se refiere a la distribución desigual de la densidad electrónica entre los átomos que lo forman, resultado de las diferencias en su electronegatividad.

Enlace Covalente No Polar

Un enlace covalente es no polar cuando los átomos unidos poseen la misma electronegatividad. Por lo tanto, los electrones del enlace covalente son atraídos con igual intensidad por ambos núcleos, resultando en una distribución simétrica de la carga.

Enlace Covalente Polar

Si los átomos que forman el enlace covalente son de diferentes elementos, como en el caso del HCl, el par electrónico no es compartido de forma equivalente por ambos núcleos. El elemento más electronegativo atrae con mayor intensidad al par de electrones. Esto genera una distribución desigual de las cargas alrededor de los núcleos de esos átomos. La molécula presenta una distribución de cargas asimétrica permanente, y se pueden distinguir en ella dos zonas: una de mayor densidad electrónica, sobre el átomo de cloro, y otra de menor densidad, sobre el átomo de hidrógeno.

En resumen, un enlace covalente es polar cuando el par de electrones compartidos no es atraído con igual intensidad por los dos átomos que lo forman.

Reglas de la Teoría VSEPR (TREPEV)

La Teoría de Repulsión de Pares de Electrones de la Capa de Valencia (VSEPR, por sus siglas en inglés, o TREPEV en español) es un modelo utilizado para predecir la geometría de las moléculas individuales a partir del número de pares de electrones de valencia alrededor del átomo central.

1. El factor más importante que determina la geometría de una molécula es el número de pares de electrones de valencia, que se distribuyen en pares alrededor del átomo central.
2. Los pares electrónicos se repelen entre sí y se "acomodan" en el espacio de manera tal que la distancia entre ellos sea la máxima posible, minimizando la repulsión entre ellos.
3. Los pares de electrones no compartidos (pares solitarios) "ocupan" más espacio que los electrones compartidos (pares enlazantes).
4. Desde el punto de vista de la geometría molecular, los pares de electrones compartidos que forman un enlace múltiple (doble o triple) se consideran equivalentes a un único par de electrones para efectos de la geometría.

Propiedades Físicas y Enlaces Intermoleculares

Fuerzas Intermoleculares

Las fuerzas intermoleculares son las fuerzas de atracción o repulsión que actúan entre moléculas. Son significativamente más débiles que las fuerzas que mantienen unidos a los átomos en los enlaces covalentes o a los iones en los enlaces iónicos.

• La intensidad de las fuerzas intermoleculares depende de la masa molecular, de la forma y polaridad de las moléculas, y de la posibilidad de que estas formen puentes de hidrógeno.
• Las fuerzas intermoleculares no actúan de manera independiente, sino de forma combinada, predominando unas sobre otras según la naturaleza de la sustancia.
• Mientras mayor sea la intensidad de las fuerzas de atracción entre las moléculas, mayor será la temperatura de fusión y de ebullición de la sustancia.

Radio Atómico

El radio atómico es la distancia que existe entre los electrones del último nivel de energía y el núcleo del átomo. En la tabla periódica, disminuye a lo largo de un período (de izquierda a derecha) y aumenta de arriba hacia abajo dentro de los grupos.

Potencial de Ionización

El potencial de ionización (o energía de ionización) es la energía necesaria para quitar un electrón a un átomo neutro en estado gaseoso, convirtiéndolo en un catión. En los grupos, disminuye de arriba hacia abajo, mientras que en los períodos, aumenta desde la izquierda hacia la derecha.