Estructuras cristalinas y enlaces químicos

Estructuras cristalinas

- Estructuras gigantes formadas por la unión de un número indeterminado de átomos o iones que se disponen constituyendo una estructura continua geométricamente ordenada.

- Moléculas: Estructura discreta formada por la unión de una cantidad determinada de átomos, que es la misma en todas las moléculas de una sustancia pura y coincide con su fórmula química.

- El enlace químico es la unión que se establece entre los átomos, moléculas o iones de una sustancia para alcanzar la máxima estabilidad.

Enlaces iónicos

- El enlace iónico es el resultado de las fuerzas de atracción electrostáticas entre iones de distinto signo.

• Existen fuerzas intensas entre los iones.
• Para rayar un sólido iónico, hay que rayar muchos enlaces.
• Al golpear el cristal, los iones se desplazan. Los iones del mismo signo se acercan y aparecen fuerzas repulsivas donde antes solo había fuerzas atractivas; en consecuencia, los enlaces se rompen.
• Se necesita mucha energía para romper los enlaces.
• Las moléculas de agua interaccionan con los iones separándolos de la red iónica.
• Solo en disolución acuosa o fundidas.
• Los iones no pueden desplazarse, ya que ocupan posiciones fijas en la red. Sin embargo, en disolución y en estado fundido, se disocian en cationes y aniones, que se desplazan libremente.

Enlaces covalentes

- Los enlaces covalentes que forman la molécula son fuertes, pero entre molécula y molécula los enlaces son débiles.

• Como los enlaces entre moléculas son débiles, se rayan con facilidad.
• Las fuerzas que mantienen unidas las moléculas son muy débiles.
• No poseen iones positivos y negativos que interaccionen con el agua.
• Carecen de electrones o iones libres que puedan desplazarse.

Enlaces cristalinos

- Todos los enlaces presentes son covalentes, muy fuertes.

• Dada la fortaleza de sus enlaces, ofrecen mucha resistencia a ser rayadas.
• Se necesita gran cantidad de energía para romper los enlaces.
• Carecen de iones positivos y negativos que faciliten la solubilidad en el agua.
• Carecen de electrones o iones libres.

Enlaces metálicos

- Existen fuerzas intensas entre los iones.

• Depende de la intensidad del enlace.
• Las estructuras metálicas son muy estables.
• Los átomos se acomodan fácilmente formando una nueva red cristalina, pero no interaccionan con las moléculas de agua.
• Los electrones tienen libertad para desplazarse.

Enlaces de Van der Waals

- Son débiles y de naturaleza electrostática.

- Su intensidad aumenta con el tamaño de la molécula.

- Se da, por ejemplo, entre las moléculas del cloruro de hidrógeno (HCl), del oxígeno (O2) o del yodo (I2).

Enlaces de hidrógeno

- Es más intenso que el enlace de Van der Waals, lo que hace que las sustancias que lo presentan tengan puntos de fusión y de ebullición más elevados. Se da entre el hidrógeno y un átomo de pequeño tamaño y muy electronegativo, como el flúor, el oxígeno o el nitrógeno?

- En el caso del agua, se forma este enlace entre un átomo de hidrógeno y el átomo de oxígeno de otra molécula, de manera que cada molécula de agua puede estar unida con otras cuatro moléculas.

- Estos enlaces, relativamente fuertes, hacen que el agua, en condiciones ordinarias, sea un líquido. Su punto de fusión es más alto de lo que le correspondería por su masa molecular.