Fundamentos de la Tabla Periódica y Tipos de Enlaces Químicos

La Tabla Periódica de los Elementos

La Tabla Periódica es la base de la química moderna. Sus características principales son:

• Actualmente se conocen 118 elementos químicos.
• Se ordenan por orden creciente de número atómico.
• La disposición va de izquierda a derecha y de arriba hacia abajo.
• Las columnas son los grupos, de los cuales hay 18. Los elementos que están en la misma columna tienen los mismos electrones de valencia y las mismas propiedades químicas.
• Las filas son los periodos, de los cuales hay 7. Estos tienen la misma última capa o niveles de los electrones de valencia.

Comportamiento de Metales y No Metales

Los metales ceden electrones: Los metales tienden a ceder electrones; cuando lo hacen, se transforman en iones positivos (cationes), puesto que ahora predomina la carga positiva en el conjunto atómico.

Los no metales captan electrones: Los elementos situados a la derecha de la tabla periódica son electronegativos. Cuando los átomos de estos elementos captan electrones, se transforman en iones negativos (aniones), ya que ahora poseen más electrones que protones.

El Enlace Químico y la Estabilidad Atómica

Los átomos se unen para ser más estables o para disminuir su energía liberando parte de ella; para ello, intercambian o comparten electrones. Los gases nobles no se combinan, es decir, son estables por naturaleza. La regla del octeto consiste en completar sus últimos niveles de energía con una cantidad de 8 electrones. Podemos clasificar los enlaces en tres tipos principales: covalente, iónico y metálico.

Enlace Covalente

Se produce entre átomos no metálicos. Como los dos átomos que forman el enlace tienden a captar electrones, pueden compartir 2, 4, 6... electrones y se forman 1, 2, 3... enlaces. Para simbolizar estos enlaces se recurre a la notación de Lewis, según la cual los electrones de valencia se representan en torno al símbolo del átomo con puntos o crucecitas, situando los electrones que forman el enlace entre ambos átomos.

Sustancias moleculares y sus propiedades

En las sustancias moleculares, los átomos se unen entre sí mediante enlaces covalentes formando moléculas. Algunos ejemplos son: el agua, el dióxido de carbono y el oxígeno.

Sus propiedades son:

• Estado físico: Existen compuestos líquidos, gaseosos y sólidos, pero estos últimos tienen puntos de fusión y ebullición bajos.
• Solubilidad: Es variable; hay sustancias que son solubles y otras insolubles.
• Puntos de fusión y ebullición: En general, son elevados (dependiendo de la estructura).
• Conductividad: Son malos conductores del calor y de la electricidad.

Cristales covalentes y sus propiedades

El ejemplo más significativo como sólido covalente es el diamante, una de las formas que puede adoptar el carbono. En el diamante, cada átomo de carbono va unido a otros cuatro mediante enlaces covalentes, constituyendo la red más rígida y dura de la naturaleza.

Las propiedades de estas sustancias indican que se establecen fuerzas muy intensas entre sus átomos:

• Son extremadamente duros.
• Tienen puntos de fusión altos.
• No son solubles.
• No conducen, por lo general, la corriente eléctrica.

Enlace Iónico

Se produce por una transferencia de electrones desde los átomos de un metal (que tienden a perder electrones) a los átomos de un no metal (que tiende a ganarlos), formándose iones positivos y negativos. Los iones del mismo signo se repelen y los del contrario se atraen. Las interacciones eléctricas entre los iones hacen que se distribuyan de manera ordenada en las tres direcciones, originando una red cristalina (un cristal).

Propiedades de los compuestos iónicos

Teniendo en cuenta la fuerza eléctrica que existe entre los iones y la elevada energía que habría que aplicar para separarlos, sus capacidades son:

• Son sólidos con temperatura de fusión elevada.
• Son duros.
• Son solubles en agua.
• No conducen corriente eléctrica en estado sólido.
• Solamente conducen la corriente eléctrica cuando están disueltos o fundidos.

Enlace Metálico

Los átomos de metal están unidos entre sí. Dos características principales distinguen a los metales:

• En la última capa poseen pocos electrones.
• Necesitan poca energía para desprenderse de ellos.

Este enlace se explica admitiendo que los metales sólidos, a temperatura ambiente, forman redes atómicas constituidas por los iones positivos metálicos. Al conjunto de los electrones que se desplazan con gran movilidad se les suele llamar “nube electrónica”.

Propiedades de las sustancias metálicas

Los electrones que forman la nube electrónica se pueden mover libremente, lo que permite explicar algunas de estas propiedades:

• Presentan brillo metálico.
• Poseen alta conductividad eléctrica y térmica.
• Los metales son dúctiles y maleables.
• La mayor parte son muy densos.