Determinación y Propiedades de los Enlaces Químicos: Iónico, Covalente y Metálico

Metodología para la Determinación del Tipo de Enlace Químico

A continuación, se presenta el procedimiento sistemático para identificar y describir la formación de enlaces entre elementos:

1. Elaborar las configuraciones electrónicas de los elementos implicados, indicando el número de electrones en la capa de valencia.
2. Razonar qué necesita cada uno de los elementos para adquirir la configuración electrónica del gas noble más cercano (regla del octeto).
3. Deducir qué tipo de enlace se formará y, a partir de aquí:
   • Para el enlace covalente:
     • Número de enlaces covalentes de cada elemento.
     • Estructura de Lewis.
   • Para el enlace metálico:
     • Ion estable del metal.
4. Explicar qué estructura química se forma en cada caso:
   • Para el enlace covalente: Molécula o cristal covalente con compartición de electrones.
   • Para el enlace metálico: Cristal metálico con nube o mar de electrones común a toda la red.
5. Escribir la fórmula química en cada caso.

Ejemplo de Formación de Enlace Iónico (Metal X + No Metal Y)

Si el elemento X es un metal (tiende a ceder electrones, e^-) y el Y es un no metal (tiende a captar electrones, e^-), ambos establecen un enlace iónico.

El metal X cede n electrones (uno a cada átomo de Y), y queda como catión Xⁿ⁺. Cada átomo de Y queda en forma de anión Y^n-.

Los cationes Xⁿ⁺ y los aniones Y^n- se ordenan en una estructura cristalina en la que son máximas las atracciones Xⁿ⁺-Y^n-, y son mínimas las repulsiones Xⁿ⁺-Xⁿ⁺ / Y^n--Y^n-.

La fórmula de la sustancia es XY_n. Esta sustancia no forma moléculas, sino un cristal donde hay N aniones Y^n- por cada catión Xⁿ⁺.

Propiedades Físicas de los Compuestos según el Tipo de Enlace

1. Enlace Metálico (Metal + Metal)

Estado físico: Sólidos (excepto el mercurio, Hg, que es líquido).

Puntos de Fusión (Tf) y Ebullición (Teb): Variables.

Dureza y Densidad: Duros y densos (debido a enlaces intensos y buen empaquetamiento cristalino).

Deformabilidad: Dúctiles y maleables (se pueden deformar sin generar repulsión gracias a la nube de electrones).

Conductividad Eléctrica: Buena, gracias a los electrones deslocalizados.

Solubilidad: Nula.

2. Enlace Iónico (Metal + No Metal)

Estado físico: Sólidos con alta Tf y Teb.

Dureza: Duros (enlaces intensos).

Deformabilidad: Frágiles (al desplazar dos trozos del cristal se generan repulsiones entre iones de igual signo).

Conductividad Eléctrica: Mala en estado sólido (iones retenidos), y buena en disolución o fundida (iones libres).

Solubilidad: En general, buena (el dipolo del H₂O debilita las uniones entre catión y anión).

3. Enlace Covalente Molecular (No Metal + No Metal)

Estado físico: Sólidos, líquidos y gaseosos. Si son sólidos, Tf y Teb suelen ser bajas.

Dureza: Sólidos en general blandos porque las fuerzas intermoleculares son débiles.

Conductividad Eléctrica: Mala, porque en las moléculas no hay electrones libres (están compartidos entre los átomos).

Solubilidad: Polar-polar y apolar-apolar.

4. Enlace Covalente de Red o Cristalino (No Metal + No Metal)

Estado físico: Sólidos con Tf y Teb muy altos.

Dureza y Resistencia: Durísimos (los enlaces covalentes son muy intensos) y resistencias mecánicas buenas.

Conductividad Eléctrica: Mala, salvo el grafito.

Solubilidad: Nula.