Fundamentos de las Uniones Químicas: Teoría de Lewis, Electrones de Valencia y Estabilidad Atómica
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Uniones Químicas: Concepto Fundamental
La unión química es la fuerza que actúa entre dos átomos o grupos de átomos, con intensidad suficiente como para mantenerlos juntos en una especie química diferente.
¿Cómo se presentan los átomos en la naturaleza?
Habitualmente, los átomos se encuentran unidos, formando infinidad de sustancias que pueden presentarse en estado sólido, líquido o gaseoso. Como ejemplo, el agua (H₂O) está formada por un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno, y es estable en un amplio rango de temperaturas.
Estabilidad Energética de los Enlaces
¿Por qué se unen los átomos?
Cuando dos átomos se unen para formar un enlace estable, se libera una cierta cantidad de energía. Esto significa que se obtiene un sistema energéticamente favorable, con menor energía que la correspondiente a los átomos separados. Esta misma cantidad de energía deberá ser suministrada al sistema si queremos separarlos en sus constituyentes, es decir, si queremos romper la unión química.
La Teoría del Octeto de Lewis
Al ordenar los elementos de acuerdo con su número atómico creciente, resaltó inmediatamente la estabilidad de los elementos cuyos átomos tenían ocho electrones en el último nivel de energía. A estos elementos se les llamó gases nobles o inertes, denominados así por su reactividad química, considerada nula en esa época.
Esta teoría postula que, cuando los átomos se unen para formar un enlace, estos toman, ceden o comparten electrones de manera tal que adquieran la configuración electrónica del gas noble más cercano, es decir, la de tener ocho electrones en su último nivel de energía. Por ello, esta postulación se conoce también como la Regla del Octeto.
Nota importante: Esta regla es bastante rigurosa para los elementos representativos, pero no aplica de igual manera para los demás elementos.
Los electrones correspondientes a la configuración electrónica externa tienen incidencia directa en la capacidad de combinación del elemento.
Electrones de Valencia
Los electrones del último nivel de energía se llaman electrones de valencia y son los que se ponen en juego en una unión química.
En el caso de los elementos representativos, la cantidad de electrones de valencia coincide con el número del grupo al cual pertenece el elemento (escrito tradicionalmente con números romanos).
Diagrama de Lewis
El Diagrama de Lewis consiste en escribir el símbolo del elemento rodeado de los electrones químicamente más importantes, es decir, los más externos, denominados electrones de valencia. Los electrones se pueden representar gráficamente por puntos, rayas, etc.
Electronegatividad
La electronegatividad es la capacidad relativa que tiene un átomo para atraer los electrones de una unión química.
Teniendo en cuenta el concepto de electronegatividad, podemos entender la existencia de diferentes tipos de uniones químicas, de acuerdo con la fuerza con que los átomos atraen los electrones del enlace.