Enlaces covalente y metálico: tipos, propiedades y características

Enlace covalente

El enlace covalente se establece cuando se combinan átomos de elementos no metálicos. Estos átomos alcanzan la configuración de gas noble compartiendo electrones.

Tipos de enlace covalente

• Simple: se comparten 1 par de electrones.
• Doble: se comparten 2 pares de electrones.
• Triple: se comparten 3 pares de electrones.

Moléculas y cristales covalentes

Existen dos estructuras básicas asociadas a enlaces covalentes:

• Moléculas covalentes: son un número determinado de átomos no metálicos que se unen siempre de la misma manera formando una entidad molecular definida.
• Cristales covalentes (o redes covalentes): son estructuras donde hay un número indefinido de átomos unidos entre sí mediante enlaces covalentes continuos, como ocurre en el diamante, el grafito y la sílice.

Propiedades de los cristales covalentes

• Suelen ser sólidos a temperatura ambiente y presentan elevados puntos de fusión.
• Son generalmente insolubles en cualquier disolvente.
• Son duros y, en general, no conducen la electricidad, salvo excepciones como el grafito.

Propiedades de las sustancias moleculares covalentes

• Pueden ser sólidas, líquidas o gases dependiendo de la fuerza de sus fuerzas intermoleculares.
• Tienen puntos de ebullición y fusión bajos cuando las fuerzas intermoleculares son débiles.
• Se disuelven en solventes cuyas moléculas puedan establecer fuerzas intermoleculares similares (principio "lo semejante disuelve a lo semejante").
• Suelen ser blandas y, en algunos casos, resistentes a los golpes.
• En general no son conductores de la electricidad porque no tienen electrones libres ni iones: no hay cargas con libertad para desplazarse por la estructura.

Enlace metálico

En el enlace metálico, los átomos de metal tienden a perder sus electrones de valencia para alcanzar la configuración de gas noble. Cuando esto ocurre en un conjunto de muchos átomos metálicos se crea una nube de electrones en la que quedan inmersos los cationes metálicos.

Los átomos quedan unidos debido a la atracción eléctrica entre la nube de electrones deslocalizados y los iones positivos (cationes).

Propiedades del enlace metálico

• La mayoría de los metales son sólidos a temperatura ambiente, con la excepción del mercurio, que es líquido.
• Sus temperaturas de fusión y ebullición suelen ser más bajas que las de los cristales iónicos y covalentes, aunque varían según el metal.
• Son buenos conductores del calor y de la electricidad debido a la movilidad de la nube de electrones.
• Tienen brillo metálico: la estructura cristalina y la nube de electrones hacen que los electrones superficiales reflejen la luz.
• Suelen ser opacos, porque la nube de electrones impide que la luz atraviese el cristal metálico.
• Pueden ser relativamente blandos y se pueden rayar (según el metal).
• Son dúctiles y maleables: al aplicar una deformación se desplaza una fila de cationes, mientras la nube de electrones permanece y evita repulsiones que provoquen la fractura del cristal.

Notas adicionales

Ambos tipos de enlace —covalente y metálico— son fundamentales para entender las propiedades macroscópicas de los materiales. Ejemplos representativos de redes covalentes son el diamante, el grafito y la sílice. En el caso de los metales, la presencia de la nube electrónica determina muchas de sus características eléctricas, térmicas y ópticas.