Tipos de Enlaces Químicos: Iónico, Covalente y Metálico

Enlaces Químicos

Enlace Iónico

Enlace iónico: Metal/No metal con gran diferencia de electronegatividad. Enlace covalente: No metal/No metal con elevada electronegatividad. Enlace metálico: Metal/Metal con baja electronegatividad.
La energía de red es la energía que se desprende en la formación de un mol de un compuesto iónico a partir de los iones en estado gaseoso.

Redes Iónicas

Un ion atrae a todos los iones de signo contrario de la red y repele a los del mismo signo, y menos cuanto más lejos estén. Las leyes que rigen la ordenación son: 1) La carga eléctrica en su conjunto debe ser nula. 2) El tamaño relativo de los iones.

Propiedades de los Compuestos Iónicos

• La elevada energía reticular determina que todos los compuestos iónicos sean sólidos a temperatura ambiente.
• La dureza es notable y aumenta con el valor de la energía reticular.
• Son frágiles.
• Puntos de fusión y ebullición elevados.
• Malos conductores de electricidad en estado sólido.
• Alta solubilidad en agua.

Enlace Covalente

El modelo de Lewis considera que cada par de electrones compartido entre dos átomos forma un enlace covalente. Los pares sin compartir se denominan pares solitarios o no enlazantes, y se pueden considerar como electrones apareados que no están involucrados en el enlace. Puede suceder que el par de electrones sea suministrado por un solo átomo; se llama covalente coordinado o dativo.

Fuerzas Intermoleculares

Enlace de Hidrógeno

Se forma entre moléculas covalentes que contienen uno o más átomos de hidrógeno unidos a átomos de elementos de electronegatividad elevada y volumen pequeño. No son una clase de enlaces químicos, sino que pertenecen a un grupo especial de interacciones dipolo-dipolo, aunque son más fuertes que estas.

Enlaces de Van der Waals

Fuerzas que mantienen atraídas a las moléculas apolares. Hay tres tipos:

• Orientación (entre dipolos permanentes)
• Inducción (entre un dipolo permanente y un dipolo inducido)
• Dispersión (entre dipolos instantáneos)

Este último tipo tiene dos propiedades: fuerzas muy débiles y aumentan con el volumen molecular.

Enlace Metálico

Propiedades Físicas

• Elevadas conductividades eléctrica y térmica.
• Brillo metálico.
• Ductilidad y maleabilidad.
• Emisión de electrones.

Estructura y Enlaces Metálicos

Se da en estado sólido y líquido.

Modelo del Mar de Electrones

La estructura metálica se constituye por iones positivos (átomos del metal sin sus electrones de valencia) bañados por un gas electrónico (o mar de electrones) constituido por los electrones de valencia. En este modelo, los electrones pueden desplazarse con relativa facilidad a través de toda la estructura metálica; esto explica la elevada conductividad eléctrica y térmica, así como la eliminación de electrones por excitación lumínica o térmica.

Teoría de Bandas

En una molécula diatómica de átomos, los orbitales atómicos formaban dos orbitales moleculares que afectaban a ambos átomos. Si en una estructura metálica con N átomos idénticos se ponen en común N electrones, se formarán N orbitales moleculares divididos en dos grupos o bandas, de modo que cada una de ellas comprende N/2 orbitales de energías muy próximas, y cada una puede contener N/2 orbitales x 2 electrones/orbital = N electrones. La banda de menor energía se llama banda de valencia, y la de mayor energía, banda de conducción.

• Sólido conductor: Se dispone de bandas parcialmente ocupadas, o dispuestas de modo que, solapándose las dos bandas (una inicialmente llena y la otra vacía), se originen bandas parcialmente llenas.
• Sólido aislante: La banda de energía prohibida es grande y la banda de valencia está totalmente ocupada; los electrones se encontrarán confinados en ella (carbono).
• Sólido semiconductor: Si la banda energética prohibida es de pequeña magnitud, los electrones de la banda de valencia pueden ir a la banda de conducción mediante un pequeño aporte energético (silicio).