Enlaces químicos: iónico, covalente, Lewis e hibridación

Resumen

El documento explica los fundamentos del enlace químico: qué fuerzas mantienen unidos átomos, iones y moléculas, y el papel del octeto electrónico. Describe el enlace iónico, su red cristalina, la energía reticular y el ciclo de Born-Haber, así como sus propiedades. Después trata el enlace covalente, la teoría de Lewis, el enlace dativo y la hibridación con la promoción electrónica.

Puntos clave

El enlace químico son las fuerzas que mantienen unidos átomos, iones o moléculas; la distancia de enlace corresponde a la energía potencial mínima.
En el enlace iónico, iones de cargas opuestas se atraen y forman una red cristalina tridimensional y neutra.
La energía reticular es la energía liberada al formarse la red iónica a partir de iones gaseosos; cuanto mayor es, más estable es la red.
Las sustancias iónicas tienen puntos de fusión y ebullición muy elevados, son duras y frágiles, solubles en disolventes polares y no conducen en estado sólido.
En el enlace covalente los átomos comparten electrones; la energía de enlace es la necesaria para romper los enlaces de un mol de sustancia.
En el enlace covalente dativo, una especie cede el par de electrones y la otra aporta un orbital vacío.
La promoción electrónica aporta energía a los electrones apareados para aumentar el número de electrones desapareados y formar más enlaces.

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Fundamentos del Enlace Químico

El enlace químico se define como las fuerzas que mantienen los átomos unidos, los iones o las moléculas en las sustancias químicas. La distancia de enlace es la distancia en la que la energía potencial es mínima y, por tanto, la estabilidad molecular es máxima. El octeto electrónico establece que la configuración del último nivel de un átomo le otorga estabilidad al enlace.

El Enlace Iónico y su Estructura

El enlace iónico consiste en la unión de iones con cargas eléctricas opuestas mediante fuerzas de atracción electrostática. Este tipo de unión forma una red cristalina compacta, tridimensional y neutra.

Ciclo de Born-Haber y Energía Reticular

A través del Ciclo de Born-Haber, se calcula la energía liberada mediante un ciclo termodinámico. La energía reticular (U) es la energía que se libera en el proceso de formación del enlace iónico a partir de los iones en estado gaseoso; cuanto mayor es esta energía, más estable es la red iónica.

Propiedades del Enlace Iónico

Las sustancias iónicas presentan características distintivas debido a su estructura:

Son sustancias sólidas que forman redes cristalinas; para romper el enlace, es necesario romper la red.
Los puntos de fusión y de ebullición son muy elevados.
Para disolverlos o fundirlos, se requiere romper la estructura de la red.
Su escasa compresibilidad hace que sean materiales duros y frágiles.
Son solubles en disolventes polares.
La conductividad eléctrica es nula en estado natural (sólido).

Naturaleza del Enlace Covalente

En el enlace covalente, la unión entre átomos se justifica mediante la compartición de electrones. La energía de enlace es la energía necesaria para romper los enlaces de un mol de cualquier sustancia. Por su parte, la longitud de enlace es la distancia de equilibrio a la que se sitúan los átomos; cuanto menor es la distancia de enlace, más fuerte será el enlace.

Teoría de Lewis y Enlace Dativo

Lewis explicó que el enlace covalente consistía en la compartición de uno o más pares de electrones para alcanzar el octeto electrónico. La compartición de un par se denomina enlace sencillo. Existen excepciones como el octeto incompleto y el octeto ampliado. En el enlace covalente dativo, una sustancia cede los electrones mientras que la otra aporta un orbital vacío.

Teoría de la Hibridación y Promoción Electrónica

Esta teoría condiciona la existencia del enlace a la presencia de electrones desapareados. La promoción electrónica consiste en aportar energía extra a los electrones apareados de la capa de valencia para que ocupen un orbital de mayor energía y permitan al átomo tener más electrones desapareados o solitarios y, por tanto, formar el número de enlaces que necesita.

Preguntas frecuentes

¿Qué es la energía reticular?

Es la energía que se libera al formarse el enlace iónico a partir de los iones en estado gaseoso. Cuanto mayor es esta energía, más estable es la red iónica.

¿Por qué las sustancias iónicas tienen puntos de fusión tan altos?

Porque para fundirlas o disolverlas hay que romper la estructura de la red cristalina, lo que requiere mucha energía.

¿Qué es el enlace covalente dativo?

Es un enlace covalente en el que una sustancia cede el par de electrones y la otra aporta un orbital vacío.