Enlace metálico, fuerzas de Van der Waals y electrones de valencia

Resumen

El documento explica tres conceptos básicos de los enlaces químicos: el enlace metálico, basado en una nube de electrones de valencia deslocalizados, y los enlaces secundarios o fuerzas de Van der Waals, de menor energía y sin transferencia de electrones. También define los electrones de valencia y su relación con la capacidad de formar enlaces.

Puntos clave

El enlace metálico es un enlace primario que resulta de la compartición de electrones externos deslocalizados en forma de nube electrónica.
El enlace metálico no es direccional y se da en todos los metales sólidos, como Al, Cu o Fe.
Las energías de los enlaces primarios van de 200 a 700 kJ/mol, y las de los enlaces secundarios son considerablemente menores.
Los enlaces secundarios o fuerzas de Van der Waals se basan en la atracción entre dipolos, sin transferencia de electrones.
Los electrones de valencia se encuentran en la última capa electrónica y determinan el comportamiento químico y el número de enlaces que puede formar un átomo.

Ponte a prueba

Enlace Metálico

Se define como el enlace primario resultante de la compartición de electrones externos deslocalizados en forma de nube de carga electrónica.

Características Principales:

Involucra la distribución compartida de los electrones de valencia.
Es un enlace no direccional.
Los electrones de valencia pasan a ser libres, por lo que: (1) presentan la misma probabilidad de asociarse a un gran número de átomos vecinos y (2) forman una nube electrónica.

Este enlace se produce cuando cada uno de los átomos contribuye con sus electrones de valencia a la formación de una nube electrónica dentro del metal sólido.

Ejemplo: Todos los metales como Al, Cu, Fe, etc.

Enlaces Secundarios (Fuerzas de Van der Waals)

Se definen como enlaces secundarios. Aunque la principal causa de cohesión dentro de determinado material técnico es uno o varios de los tres enlaces primarios (iónico, covalente, metálico), es posible tener cierto enlace con energías bastante menores, sin transferencia o distribución compartida de electrones. A esto se le llama enlace secundario o fuerzas de Van der Waals.

Las energías características de los enlaces primarios van de 200 a 700 kJ/mol, mientras que las de los enlaces secundarios son considerablemente menores.

Mecanismo del Enlace Secundario:

El mecanismo de enlace secundario es algo semejante al iónico, es decir, por atracción de cargas opuestas (a veces a los enlaces primarios se les llama enlaces químicos y a los secundarios, enlaces físicos).

La diferencia clave es que no se transfieren electrones; la atracción depende de distribuciones asimétricas de carga positiva y negativa dentro de cada unidad atómica o molecular que se enlaza. Esa asimetría de carga se llama dipolo.

Propiedades Asociadas:

Ocurren atracciones entre dipolos generados por la asimetría de las cargas.
El mecanismo de enlace es semejante al iónico (atracción de cargas opuestas), pero sin transferencia de electrones.
La atracción depende de distribuciones asimétricas de carga positiva y negativa dentro de cada átomo o molécula.

Ejemplo: Polímeros y Gases Inertes.

Electrones de Valencia

Los electrones de valencia determinan el comportamiento químico del elemento y sus propiedades.

Características:

Son los responsables de la interacción entre átomos de distintas especies o de una misma especie.
Presentan la facilidad de formar enlaces.
Se encuentran en la última capa electrónica del átomo.

A través de la configuración electrónica podemos saber el número de electrones de valencia que tiene un átomo y, por lo tanto, el número de enlaces que puede formar.

Preguntas frecuentes

¿Qué es el enlace metálico?

Es el enlace primario resultante de la compartición de electrones externos deslocalizados en forma de nube electrónica. Cada átomo aporta sus electrones de valencia a esa nube dentro del metal sólido.

¿Qué son las fuerzas de Van der Waals?

Son enlaces secundarios con energías considerablemente menores que los primarios, basados en la atracción entre dipolos generados por distribuciones asimétricas de carga. No implican transferencia ni compartición de electrones.

¿Qué son los electrones de valencia?

Son los electrones que se encuentran en la última capa electrónica del átomo. Determinan el comportamiento químico del elemento y permiten conocer el número de enlaces que puede formar.