Tipos de Enlaces Químicos y sus Propiedades

El Enlace Químico

1. Enlace Iónico

La energía reticular es la energía que se libera en el proceso de formación del enlace iónico a partir de los iones en estado gaseoso y es la que justifica termodinámicamente este proceso. Cuanto mayor sea la energía liberada en el proceso, más estable será la red iónica y mayores serán las fuerzas de atracción entre los iones que forman el compuesto iónico.

Propiedades de los Compuestos Iónicos:

• Son sustancias sólidas a temperatura ambiente que forman redes cristalinas.
• Los puntos de fusión y ebullición son muy elevados, al estar unidos por fuerzas electrostáticas intensas.
• Son duros y frágiles.
• Son solubles en disolventes polares porque están formados por cargas que, al introducirse en el disolvente, se ven inmediatamente rodeadas por él, lo que rompe la red.
• La conductividad eléctrica es nula en estado natural. En estado sólido, la estructura cristalina mantiene a cationes e iones en una posición fija y les impide moverse.

2. Enlace Covalente

En el enlace covalente, la unión entre átomos se justifica a partir de la compartición de pares de electrones. La energía de enlace es la energía necesaria para romper los enlaces de 1 mol de cualquier sustancia.

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

Esta teoría se basa en que las moléculas estables adquieren la orientación que provoca menor repulsión entre los pares de electrones de la capa de valencia.

Promoción Electrónica:

Consiste en aportar energía extra a los electrones apareados de la capa de valencia para que ocupen un orbital de mayor energía y permitan al átomo tener más electrones desapareados o solitarios y, por tanto, formar el número de enlaces que necesita.

TEV (Teoría del Enlace de Valencia):

La TEV se amplía con el concepto de hibridación de orbitales para explicar los datos experimentales de las moléculas. La hibridación consiste en hacer una combinación de los orbitales del átomo central para formar unos orbitales híbridos que cumplan con los datos experimentales del enlace.

Polaridad:

La separación de carga en una molécula crea un momento dipolar que se representa con una flecha que apunta en la dirección del elemento más electronegativo, ya que es vectorial y se mide en Debyes.

3. Enlace Metálico

Teoría de la Nube Electrónica:

El enlace metálico se describe como un enlace deslocalizado entre los centros positivos (núcleos atómicos) y los electrones de valencia de una gran cantidad de átomos metálicos. El número de electrones debe ser al menos igual al número de átomos y pertenecen a toda la estructura. Los iones positivos están dispuestos en forma de red cristalina metálica tridimensional y los electrones se encuentran moviéndose con total libertad por los huecos de la red. Esta teoría explica perfectamente la gran conductividad eléctrica y térmica que presentan los metales, así como su gran resistencia, ya que la nube electrónica impide en todo momento que se enfrenten los centros positivos, evitando así su repulsión. La nube electrónica hace de "almohadilla", evitando la repulsión y permitiendo también que este tipo de redes se deformen con facilidad (hilos o láminas).

4. Propiedades Periódicas

Apantallamiento y Carga Nuclear Efectiva:

El apantallamiento se produce entre los electrones del átomo. La carga nuclear efectiva viene dada por la expresión Z* = Z - a, siendo Z el número atómico del elemento y "a" el apantallamiento. En un periodo, la carga nuclear efectiva aumenta de izquierda a derecha porque aumenta el número atómico y el apantallamiento no. La carga nuclear efectiva de un grupo no varía porque el número atómico y el apantallamiento aumentan de la misma forma.

Radio Atómico:

Definiremos radio atómico de un elemento como la mitad de la distancia internuclear mínima, d, que presenta una molécula diatómica de ese elemento en estado sólido.

Energía de Ionización:

Definimos energía de ionización, EI, como la mínima energía necesaria para que un átomo neutro, X, en estado gaseoso y en su estado electrónico fundamental, ceda un electrón de su nivel externo y dé lugar a un ion monopositivo X+, también en estado gaseoso fundamental. Siempre es endotérmico.