Tipos de Enlaces Químicos y Fuerzas Intermoleculares: Propiedades y Características

Tipos de Enlaces Químicos y Fuerzas Intermoleculares

Enlace Iónico

El enlace iónico se forma entre un metal, que pierde uno o más electrones, y un no metal, que los capta. Este tipo de enlace da lugar a la formación de una red cristalina. Cuando se forma un mol de compuesto iónico, se libera energía reticular, la cual se puede calcular mediante el ciclo de Born-Haber. Las principales características de los compuestos iónicos son:

• Alto punto de fusión: Aumenta con el incremento de la energía reticular.
• Sólidos a temperatura ambiente.
• Gran dureza: Para rayarlos, es necesario romper la estructura cristalina.
• Solubilidad en disolventes polares: Las cargas del disolvente interactúan con la estructura cristalina.
• Conductividad eléctrica en disolución: Los iones adquieren movilidad, permitiendo la conducción de electricidad.
• Fragilidad: Al ser golpeados, las fuerzas atractivas se transforman en repulsivas, causando la fractura del cristal.

Enlace Covalente

El enlace covalente se produce entre no metales. Los átomos comparten electrones para alcanzar la configuración electrónica de un gas noble, como se representa en las estructuras de Lewis. Las moléculas formadas pueden ser polares si la diferencia de electronegatividad entre los átomos es distinta de cero. Los sólidos covalentes suelen formar cristales con las siguientes propiedades:

• Gran dureza.
• Altos puntos de fusión y ebullición: Por lo tanto, son sólidos a temperatura ambiente.
• Insolubilidad en la mayoría de los disolventes.
• Baja conductividad eléctrica: Debido a la ausencia de electrones libres.

Enlace Metálico

El enlace metálico ocurre entre átomos de metales. Los electrones de valencia se comparten, formando una "nube de electrones" que mantiene unidos a los átomos en una estructura cristalina con un alto índice de coordinación. Dos modelos explican este tipo de enlace:

• Modelo del mar de electrones: Cada átomo aporta sus electrones de valencia a un fondo común, deslocalizándolos y creando el "mar de electrones".
• Modelo de bandas: Basado en la teoría de orbitales moleculares, donde la unión de átomos genera tantos orbitales moleculares como orbitales atómicos había inicialmente.

Las propiedades de los metales incluyen:

• Ductilidad y maleabilidad: Debido a la ausencia de enlaces direccionales.
• Alta conductividad eléctrica: Gracias a la deslocalización de los electrones.
• Alta conductividad térmica: Los átomos vibran y transmiten el calor eficientemente.
• Altos puntos de fusión y ebullición: Dependen de la fuerza de la red cristalina. La mayoría son sólidos a temperatura ambiente.
• Brillo y reflectividad: Debido a los múltiples niveles de energía que absorben y reemiten luz de diversas longitudes de onda.

Fuerzas Intermoleculares

Fuerzas de Van der Waals

• Fuerzas de Keesom: Se dan entre moléculas con dipolos permanentes. La parte positiva de un dipolo atrae a la parte negativa de otro. Estas fuerzas disminuyen con el aumento de la temperatura (ejemplo: glucosa).
• Fuerzas de Debye: Ocurren cuando una molécula polar distorsiona la nube electrónica de otra molécula, creando un dipolo inducido (ejemplo: H₂O con CO₂). Aparecen en disoluciones de sustancias polares en disolventes apolares.
• Fuerzas de London: Se deben a dipolos instantáneos que se forman aleatoriamente en moléculas apolares. Estos dipolos generan fuerzas atractivas entre las moléculas y son responsables del estado líquido de moléculas como N₂ y O₂. Estas fuerzas aumentan con la masa molecular.

Enlace de Hidrógeno

El enlace de hidrógeno se produce entre un átomo de hidrógeno (H) unido a un elemento electronegativo (A) y otro átomo electronegativo (B). Es más fuerte que las fuerzas de Van der Waals, está localizado, es direccional y asimétrico, con el H más cerca de A que de B.