Enllaços Químics i Forces Intermoleculars: Guia Completa

Enllaç Iònic: Propietats i Característiques

L'enllaç iònic es forma entre un metall (M) i un no-metall (NM).

• Són sòlids a temperatures ordinàries.
• Tenen punts d'ebullició i fusió elevats.
• Són durs però fràgils.
• Molts són solubles en dissolvents polars. Quan estan dissolts, són conductors del corrent elèctric.

Enllaç Covalent: Característiques i Tipus

L'enllaç covalent es forma entre no-metalls (NM). El diamant és un exemple de cristall covalent.

• Generalment són gasos (alguns líquids) a temperatures ordinàries.
• Tenen punts de fusió i ebullició baixos.
• Són majoritàriament insolubles en aigua.
• Són mals conductors de l'electricitat (aïllants del corrent elèctric).
• Les substàncies apolars són solubles en dissolvents apolars.
• Les substàncies polars són solubles en dissolvents polars.

Enllaç Metàl·lic: Propietats Clau

L'enllaç metàl·lic es caracteritza per un "núvol" d'electrons deslocalitzats que envolta els ions positius dels metalls.

• Presenten brillantor metàl·lica.
• Tenen punts de fusió i ebullició generalment alts.
• Són dúctils (es poden estirar en fils) i maleables (es poden laminar).
• Posseeixen alta conductivitat elèctrica i calorífica.
• Tenen una densitat elevada.

Polaritat de les Molècules

Molècules Apolars

En una molècula apolar, no hi ha una distorsió significativa en la distribució dels electrons, resultant en una compartició equitativa de les forces.

Molècules Polars

Les molècules polars presenten una distorsió en la distribució dels electrons, la qual cosa implica una compartició desigual de les forces.

Preguntes Freqüents sobre Enllaços

Per què els compostos iònics són fràgils i els metàl·lics no?

Els enllaços iònics uneixen cations i anions. Quan reben una força externa, els ions es desordenen, provocant que ions amb la mateixa càrrega (positiu amb positiu o negatiu amb negatiu) quedin propers. Aquesta repulsió fa que l'estructura es trenqui fàcilment, fent-los fràgils.

En canvi, els compostos amb enllaç metàl·lic són molt compactes i tenen una densitat elevada, a més de la mobilitat dels seus electrons, que els confereix ductilitat i maleabilitat en lloc de fragilitat.

Punts d'ebullició: Alcohols vs. Alcans

Els alcohols tenen punts d'ebullició i fusió més alts que els alcans perquè els àtoms d'oxigen dels alcohols permeten la formació de ponts d'hidrogen, que són interaccions intermoleculars molt fortes. Això els confereix punts d'ebullició més elevats i els fa líquids a temperatura ambient.

En canvi, els alcans només presenten forces de London, que són interaccions molt febles. Per això, els alcans tenen punts d'ebullició molt baixos i es troben en estat gasós a temperatura ambient.

Influència de la Mida Molecular en Alcans

Com que els alcans tenen enllaços covalents, les seves molècules s'uneixen entre si mitjançant forces de London.

Com més àtoms té una molècula (per exemple, l'heptà), més gran és i, per tant, més fortes són les forces de London, resultant en un punt d'ebullició més alt. En canvi, les molècules amb menys àtoms tenen punts d'ebullició més baixos i es troben en estat gasós a temperatura ambient.

Estats d'Agregació dels Halògens (F₂, Cl₂, Br₂, I₂)

Els halògens (F₂, Cl₂, Br₂, I₂) es troben en diferents estats d'agregació a temperatura ambient (dos gasos, un líquid i un sòlid) tot i pertànyer al mateix grup de la taula periòdica. Això s'explica per l'augment de les forces de London a mesura que augmenta la mida de la molècula i, per tant, la seva tendència a crear dipols instantanis.

Octà vs. Metà: Punts de Fusió

Els punts de fusió són més alts en un octà que en un metà perquè la cadena de carboni de l'octà és més llarga. Això implica més àtoms de carboni units per enllaços covalents, la qual cosa augmenta la superfície de contacte i, per tant, la intensitat de les forces de London entre molècules, requerint més energia per trencar-les.

Forces Intermoleculars

Interacció Ió-Dipol

L'interacció ió-dipol es produeix entre un ió i una molècula polar. La part negativa de la molècula polar s'uneix amb el catió (ió positiu), i la part positiva amb l'anió (ió negatiu).

Interacció Dipol-Dipol

L'interacció dipol-dipol es produeix entre dues molècules polars.

Forces de London (Forces de Dispersió)

Les forces de London (o forces de dispersió) es produeixen entre dues molècules apolars. A causa del moviment constant dels seus electrons, es poden generar dipols instantanis que s'atrauen mútuament.

Regla general: Com més gran és la molècula, més electrons té i, per tant, més possibilitat hi ha que es generin dipols instantanis, resultant en una força de London més forta.

Interacció Dipol Induït

L'interacció dipol induït es produeix quan una molècula polar indueix la formació d'un dipol instantani en una molècula apolar, generant una atracció entre elles.