Leyes de los gases ideales y enlaces químicos: Boyle, Gay-Lussac, energía de ionización y electronegatividad

Leyes de los gases ideales

Ley de Boyle-Mariotte

La ley de Boyle, formulada por Robert Boyle y Edme Mariotte, relaciona el volumen y la presión de una cierta cantidad de gas ideal, mantenida a temperatura constante. La ley dice que el volumen es inversamente proporcional a la presión: PV = k, donde k es constante si la temperatura y la masa del gas permanecen constantes.

Cuando aumenta la presión, el volumen disminuye, mientras que si la presión disminuye, el volumen aumenta. No es necesario conocer el valor exacto de la constante k para poder aplicar el uso de la ley: si consideramos las 2 situaciones de la figura, manteniendo constante la cantidad de gas y la temperatura, debería cumplirse la relación: P₁V₁ = P₂V₂.

Ley de Gay-Lussac

La ley de Gay-Lussac relaciona el volumen y la temperatura de una cierta cantidad de gas ideal, mantenido a presión constante, mediante una constante de proporcionalidad directa. En esta ley, se dice que para una cierta cantidad de gas a presión constante, al aumentar la temperatura, el volumen del gas aumenta, y al disminuir la temperatura, el volumen del gas disminuye.

Esto se debe a que la temperatura está directamente relacionada con la energía cinética (debida al movimiento) de las moléculas del gas. Así que, para cierta cantidad de gas a una presión dada, a mayor velocidad de las moléculas (temperatura), mayor volumen del gas.

Energía de ionización y afinidad electrónica

Energía de ionización: es la energía requerida para remover un electrón de un átomo o un ion. La primera energía de ionización para un átomo en particular es, por tanto, la cantidad de energía requerida para remover un electrón de dicho átomo; la segunda energía de ionización es siempre mayor que la primera debido a que ha sido removido un electrón de un ion positivo, y la tercera es igualmente mayor que la segunda.

Afinidad electrónica: es la energía intercambiada en el proceso en el que un átomo neutro, gaseoso y en estado fundamental captura un electrón, pasando a ser un ion mononegativo gaseoso.

Electronegatividad y tipos de enlace

Electronegatividad: es la tendencia que posee un átomo a atraer hacia sí los pares electrónicos compartidos en un enlace.

Enlace iónico

Es el enlace que resulta de la presencia de atracción electrostática entre iones de distinto signo, es decir, un ion fuertemente electropositivo (baja energía de ionización) y otro fuertemente electronegativo (alta afinidad electrónica). Se da cuando, en el enlace, uno de los átomos capta electrones del otro.

Propiedades de las sustancias iónicas

• Se encuentran en la naturaleza formando redes cristalinas, por tanto son sólidas.
• Su dureza es bastante grande, y tienen, por lo tanto, puntos de fusión y ebullición altos.
• Son solubles en disolventes polares, como el agua.
• Cuando se trata de sustancias disueltas, tienen una conductividad alta.

Enlace covalente

Se produce por compartición de electrones entre 2 o más átomos. Este tipo de enlace se produce cuando existe electronegatividad polar, porque la diferencia de electronegatividades entre los átomos no es suficientemente grande como para que se efectúe transferencia de electrones.