Guía Completa de Enlaces Químicos: Tipos, Propiedades y Teorías

Enlaces Químicos: Iónico, Covalente y Metálico

Conjunto de fuerzas que mantienen unidos a los átomos cuando forman moléculas o cristales. La energía de enlace depende de la distancia. Existe una distancia de enlace en la que la energía del sistema es mínima.

Tipos de Enlaces Químicos

• Iónico: Gran diferencia de electronegatividad entre aniones y cationes.
• Covalente: Los átomos comparten electrones.
• Metálico: Los átomos pierden electrones y se estabilizan en una red junto a electrones libres.

Enlace Iónico

Fórmula: U = N_A · k · (Q_anión · Q_catión) / distancia_enlace · A · (1/n)

Propiedades de los Compuestos Iónicos

• Sólidos a temperatura ambiente.
• Punto de fusión elevado.
• Para romper la red cristalina se necesita mucha energía.
• Solubles en disolventes polares (rompen la red cristalina y liberan iones solvatados).
• No conducen electricidad en solución, pero sí en estado líquido o gaseoso.
• Duros y frágiles.

Enlace Covalente

Depende de la electronegatividad.

Tipos de Sustancias Covalentes

• Sustancias Covalentes Moleculares: Número determinado de átomos que forman una molécula.
• Sólidos Covalentes: Número enorme de átomos unidos por enlaces covalentes.

Las moléculas no cumplen la regla del octeto, ya que algunos átomos pueden tener 12 o 14 electrones.

Teorías del Enlace Covalente

Teoría de Repulsión de Pares de Electrones de la Capa de Valencia (TRPECV)

Afirma que todos los pares de electrones de la capa de valencia de los átomos que forman un enlace covalente se sitúan lo más alejados posible entre sí para minimizar la repulsión.

Teoría del Enlace de Valencia (TEV)

Afirma que para formar un enlace covalente entre dos átomos, estos deben tener un orbital y un electrón desapareado cada uno. Al acercarse, los orbitales se solapan y producen una zona en común donde se alojan los dos electrones del enlace.

Sólidos Covalentes

• Diamante: Átomos de carbono con hibridación sp³ unidos por enlaces covalentes. Gran dureza y alto punto de fusión.
• Grafito: Átomos de carbono con hibridación sp² que forman anillos planos de 6 átomos de carbono unidos por enlaces sencillos. Los electrones no hibridados forman una nube electrónica.

Propiedades de los Compuestos Covalentes

• Pueden ser sólidos con elevado punto de fusión.
• Pueden ser sólidos, líquidos o gases con puntos de fusión y ebullición más bajos que los compuestos iónicos o metálicos.
• Pueden ser polares (solubles en disolventes polares) o apolares (solubles en disolventes apolares).
• Los sólidos covalentes moleculares son blandos, mientras que los sólidos covalentes reticulares son duros.

Enlace Metálico

Los átomos metálicos liberan electrones, formando una nube de electrones en la que se insertan los iones metálicos positivos. Estos iones no pueden escapar debido a la atracción electrostática.

Propiedades de los Metales

• Sólidos a temperatura ambiente (excepto el mercurio).
• Punto de fusión menor que los compuestos iónicos.
• Buenos conductores de electricidad debido a los electrones libres.
• Dúctiles y maleables, ya que al desplazar un plano de la red cristalina no se produce repulsión que provoque la ruptura.

Fuerzas Intermoleculares

Mantienen unidas a las moléculas de sustancias covalentes. Son más débiles que los enlaces entre átomos.

Puentes de Hidrógeno

Interacciones entre moléculas con átomos de hidrógeno unidos a otros átomos muy electronegativos. Son las más fuertes y justifican que el agua sea líquida a temperatura ambiente.

Fuerzas de Van der Waals

Interacciones electrostáticas entre restos de cargas parciales positivas (δ+) y negativas (δ-) de una molécula. Pueden aparecer en moléculas con enlaces polares (con un momento dipolar distinto de cero) o en moléculas apolares (inducidas a polarizarse al interactuar con moléculas polares, generando dipolos inducidos). Esto explica su conductividad eléctrica.

La sílice (SiO₂) tiene átomos de silicio con hibridación sp³ unidos por enlaces covalentes, formando una estructura que se rompe fácilmente.