Enlaces químicos y fuerzas intermoleculares: iónico, covalente y metálico y reglas clave

Enlaces químicos y fuerzas intermoleculares

T.R.P.E.C.V. (Teoría de Repulsión de Pares de Electrones de la Capa de Valencia)

Los distintos pares de electrones de valencia que rodean al átomo central se repelen entre sí y adoptan la distribución que minimice la repulsión entre ellos.

Regla de Hund

Al llenar de electrones orbitales de igual energía (orbitales equivalentes), antes de aparearse los electrones en un mismo orbital debe darse la situación en la que todos los orbitales equivalentes estén semiocupados.

Tipos de enlace

Iónicos

• Transferencia total de electrones entre átomos de muy diferente electronegatividad.
• Cristales iónicos en estado sólido sin electrones libres.
• Propiedades:
  • Elevados puntos de fusión y ebullición.
  • Solubles en disolventes polares.
  • Conducen la electricidad solo si están fundidos o en disolución.

Covalente

Compartición de electrones entre átomos de electronegatividad similar.

Moléculas

Unidas por fuerzas de van der Waals:

• Sustancias gaseosas, líquidas y sólidos muy volátiles.
• Bajos puntos de fusión y ebullición.
• No conducen la electricidad.

Por puentes de hidrógeno:

• Líquidos.
• Puntos de fusión más elevados.
• No conducen la electricidad.
• Son buenos disolventes de cristales iónicos.

Átomos (redes covalentes)

Cristales covalentes con electrones localizados que forman redes:

• Sólidos muy duros.
• Elevados puntos de fusión y ebullición.
• Insolubles en casi todo.
• No conducen la electricidad.

Metálico

Los electrones de valencia de los átomos metálicos se mueven libremente entre la red de cationes resultante.

• Cristales metálicos con electrones libres que forman una red.
• Estado: sólidos (ej.: mercurio es una excepción, es líquido a temperatura ambiente).
• Dureza variable.
• Elevados puntos de fusión y ebullición (varía según el metal).
• Dúctiles y maleables.
• Excelentes conductores de la electricidad y del calor.

Fuerzas intermoleculares

Responsables de las propiedades macroscópicas de las moléculas.

Fuerzas de van der Waals

Atracciones débiles entre moléculas neutras (incluye fuerzas de dispersión y dipolo-dipolo).

Puentes de hidrógeno

• Si los electrones son más atraídos por el elemento electronegativo que por el hidrógeno, el núcleo del H queda relativamente descubierto y su carga parcial positiva atrae al elemento electronegativo de otra molécula.
• El hidrógeno actúa como puente entre moléculas.

Carácter metálico y no metálico

• Metales (carácter metálico): energía de ionización y electronegatividades bajas. Cuanto más reactivo es un metal, mayor facilidad tiene para formar cationes.
• No metales (carácter no metálico): energía de ionización y electronegatividad altas; cuanto más reactivo es un no metal, mayor es su electronegatividad.

Notas finales

Los conceptos anteriores (TRPECV, regla de Hund, tipos de enlace y fuerzas intermoleculares) permiten comprender y predecir muchas de las propiedades físicas y químicas de las sustancias.