Tipos de Enlaces Químicos: Estructura, Propiedades y Clasificación Molecular

Enlace Iónico: Transferencia de Electrones

El enlace iónico se forma por la unión de un átomo metálico con uno no metálico.

Características de los Átomos Participantes

• Metales: Tienen pocos electrones en su último nivel electrónico. Por ello, tienden a ceder electrones, formando iones positivos (cationes).
• No Metales: Poseen muchos electrones en su último nivel. Por lo tanto, tienden a ganar electrones, formando iones negativos (aniones).

Se produce una transferencia de electrones desde el metal hacia el no metal, lo que resulta en la formación de iones positivos y negativos. Las intensas interacciones eléctricas hacen que estos iones se distribuyan de manera ordenada en las tres direcciones del espacio, formando una red cristalina tridimensional.

Importante: No se forman moléculas en el enlace iónico.

Propiedades de los Compuestos Iónicos

• Sólidos Cristalinos: Presentan temperaturas de fusión elevadas (los puntos de fusión oscilan entre los 400 y 1500 ºC).
• Dureza: Son duros, mostrando gran resistencia a ser rayados, debido a la gran fuerza del enlace iónico.
• Fragilidad: Son compuestos frágiles y quebradizos. Un pequeño golpe puede desplazar las capas, poniendo en contacto cargas iguales y provocando la ruptura.
• Solubilidad: Son solubles en disolventes polares, como el agua. En estos disolventes, los cationes son rodeados por la parte negativa del agua y los aniones por la parte positiva. Este proceso de separación de la red cristalina se denomina solvatación.
• Conductividad Eléctrica:
  • Estado Sólido: No conducen la corriente eléctrica, ya que los iones ocupan posiciones fijas en la red y no pueden desplazarse.
  • Estado Fundido o Disuelto: Conducen la corriente, puesto que los iones quedan libres y pueden moverse.

Enlace Covalente: Compartición de Electrones

El enlace covalente se produce por la unión de átomos no metálicos, los cuales tienden a ganar electrones para completar su última capa. Este enlace se forma cuando los átomos comparten electrones.

Fundamentos del Enlace Covalente

• Regla del Octeto: Se utiliza para determinar cuántos electrones se comparten. Cada átomo tiende a adoptar la estructura electrónica del gas noble más cercano.
• Representación: Para visualizar la compartición de electrones se utiliza el Diagrama de Lewis.

Los enlaces covalentes se clasifican en dos categorías principales:

Sustancias Covalentes Moleculares

Los átomos no metálicos se unen entre sí para formar moléculas. Aunque el enlace intramolecular es muy fuerte, las interacciones entre moléculas (denominadas fuerzas intermoleculares) son de carácter débil y son las responsables del estado de agregación de la sustancia.

Propiedades de las Sustancias Moleculares

• Estado de Agregación: Pueden ser gaseosos, líquidos o sólidos (dependiendo de la fortaleza de las fuerzas intermoleculares).
• Puntos de Fusión: Presentan bajos puntos de fusión.
• Solubilidad: Variable, dependiendo de su polaridad.
• Conductividad: Son malos conductores de la electricidad.

Sólidos Covalentes (Redes Atómicas)

Este tipo de estructura es típica de los elementos correspondientes al grupo del carbono (Carbono, Silicio y Germanio). Estos elementos pueden compartir cuatro electrones, lo que les proporciona una gran estabilidad.

No forman moléculas, sino que cada átomo se une mediante enlace covalente a otros átomos, formando extensas redes cristalinas.

Propiedades de los Sólidos Covalentes

• Dureza: Son muy duros.
• Puntos de Fusión: Tienen puntos de fusión muy altos.
• Solubilidad: No son solubles.
• Conductividad: Generalmente, no conducen la electricidad (excepciones notables son el grafito o el carborundo).

Enlace Metálico: El Modelo de la Nube Electrónica

El enlace metálico se produce por la unión de dos átomos metálicos. Los metales tienen pocos electrones en su última capa y necesitan poca energía para desprenderse de ellos.

Dado que ningún átomo metálico tiende a ganar electrones, los electrones de valencia quedan libres y son compartidos por todos los cationes formados.

Estructura y Modelo

En el modelo de nube electrónica, el enlace metálico genera redes atómicas formadas por iones positivos (cationes) ubicados en los nudos de la red. Los electrones de valencia se encuentran libres y deslocalizados, moviéndose entre los cationes.

Propiedades de los Metales

• Conductividad: Poseen elevada conductividad eléctrica y térmica.
• Maleabilidad y Ductilidad:
  • Dúctiles: Permite obtener hilos muy finos.
  • Maleables: Permite obtener láminas.
• Densidad: Son muy densos, ya que sus redes metálicas son compactas.
• Solubilidad: No son solubles.