Fundamentos de los Enlaces Químicos: Cómo y Por Qué se Unen los Átomos

¿Cómo y Por Qué se Unen los Átomos?

Los electrones del último nivel de energía del átomo son los que determinan sus características químicas y permiten la formación de enlaces químicos.

La interacción entre los electrones más externos de dos o más átomos produce una atracción entre ellos, denominada unión química o enlace químico.

La Regla del Octeto: Buscando la Estabilidad Atómica

Los átomos tienden a alcanzar una configuración electrónica que les proporciona estabilidad, similar a la de los gases inertes más cercanos en la tabla periódica. Por ello, los átomos buscan completar su octeto (es decir, tener 8 electrones en su último nivel de energía), ya sea cediendo, ganando o compartiendo electrones.

Notación de Lewis: Representando los Electrones de Valencia

La Notación de Lewis consiste en escribir el símbolo del elemento rodeado de puntos que representan los electrones ubicados en el último nivel de energía que posee el átomo, también conocidos como electrones de valencia.

Unión Iónica: Transferencia de Electrones

La unión iónica se produce generalmente entre un metal y un no metal. Es aquella en la que hay una transferencia de electrones de un metal a un no metal, formando cationes (iones positivos) y aniones (iones negativos) que se mantienen unidos por fuertes fuerzas electrostáticas.

Molécula No Polar: Distribución Uniforme de Cargas

Cuando los átomos que forman una molécula son iguales (o tienen electronegatividades muy similares), el par electrónico compartido se encuentra a igual distancia de los núcleos. Por ello, la molécula presenta una distribución uniforme de las cargas eléctricas.

Molécula Polar: Distribución Desigual de Cargas

Cuando los átomos que forman una molécula son diferentes, uno de los elementos puede ejercer una mayor atracción sobre el par electrónico compartido. Por lo cual, dicho par permanece más tiempo en las proximidades de un elemento que de otro. Como resultado, la molécula tiene una distribución desigual de las cargas eléctricas, presentando un polo negativo y otro positivo.

¿Qué es la Electronegatividad? (Escala de Pauling)

La electronegatividad es la capacidad que posee un átomo para atraer al par de electrones que comparte en una molécula covalente.

• Los átomos que atraen con mayor intensidad al par son más electronegativos y corresponden a los no metales, como el Flúor y el Cloro.
• Según la escala de Pauling, el Flúor es el elemento más electronegativo con un valor de 4.0, y el Francio es el menos electronegativo con un valor de 0.7.
• Es importante destacar que los gases inertes (o gases nobles) no suelen incluirse en las tablas de electronegatividad de Pauling, ya que su estabilidad electrónica los hace poco propensos a formar enlaces y, por lo tanto, a atraer electrones compartidos.

Predicción del Tipo de Unión Química Basada en la Electronegatividad

Los valores de electronegatividad son fundamentales para predecir el tipo de unión química que se establece entre dos átomos. La diferencia de electronegatividad (ΔEN) entre los átomos enlazados es clave:

• Si la diferencia de electronegatividad es grande (ΔEN > 1.7), el enlace es predominantemente iónico.
• Si la diferencia de electronegatividad es pequeña (ΔEN < 1.7), el enlace es predominantemente covalente. Dentro de los enlaces covalentes, distinguimos:
  • Cuando la diferencia es menor a 0.4 (ΔEN < 0.4), el enlace es covalente no polar.
  • Cuando la diferencia es mayor a 0.4 y menor que 1.7 (0.4 ≤ ΔEN < 1.7), el enlace es covalente polar.