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Tipos De Enlaces Químicos

Tipos De Enlaces Químicos

La unión química describe una variedad de interacciones que mantienen los átomos juntos en compuestos químicos. Hay varios de tipos de enlaces químicos, los átomos suelen organizarse en los patrones más estables posibles, lo que quiere decir que poseen una propensión a completar o mejor dicho a llenar sus órbitas de electrones más externas. Se acoplan a otros átomos para lograr hacer precisamente eso. Aquella fuerza que mantiene unidos a los átomos en colecciones conocidas como moléculas se conoce como enlace químico.

¿Qué son los enlaces químicos?

Los enlaces químicos son las conexiones entre los átomos de una molécula. Estos enlaces incluyen fuertes interacciones intramoleculares, tales como enlaces covalentes e iónicos. Se relacionan con fuerzas intermoleculares más débiles, como las interacciones dipolo-dipolo, las fuerzas de dispersión de Londres y el enlace de hidrógeno. Las fuerzas más débiles deberían ser discutidas en un concepto posterior.

donde hay Enlaces Químicos

Tipos de enlaces químicos

Hay dos tipos de enlaces químicos principales y algunos tipos secundarios:

1-     Enlace covalentes

Los enlaces químicos son las fuerzas de atracción que unen a los átomos. Las uniones se forman cuando los electrones de valencia, de la “capa” electrónica más externa de un átomo, interactúan. La naturaleza de la interacción entre los átomos depende de su electronegatividad relativa.

Los átomos con igual o similar electronegatividad forman enlaces covalentes, en los que la densidad de los electrones de valencia se comparte entre los dos átomos. La densidad de electrones reside entre los átomos y es atraída por ambos núcleos. Este tipo de unión se forma con mayor frecuencia entre dos metales no metálicos.

Cuando hay una mayor diferencia de electronegatividad entre los átomos enlazados covalentemente, el par de átomos generalmente forma un enlace covalente polar. Los electrones siguen siendo compartidos entre los átomos, pero los electrones no son igualmente atraídos por ambos elementos. Como resultado, los electrones tienden a encontrarse cerca de un átomo en particular la mayor parte del tiempo. Una vez más, los enlaces covalentes polares tienden a ocurrir entre los no metales.

2-     Enlace iónicos

Finalmente la para los átomos con las mayores diferencias de electronegatividad (como la unión de metales con no metales), la interacción de unión se llama iónica, y los electrones de valencia se representan típicamente como siendo transferidos del átomo metálico al no metálico. Una vez que los electrones han sido transferidos al no metal, tanto el metal como el no metal se consideran iones. Los dos iones cargados de forma opuesta se atraen entre sí para formar un compuesto iónico.

Enlaces, estabilidad y compuestos

Las interacciones covalentes son direccionales y dependen de la superposición orbital, mientras que las interacciones iónicas no tienen una direccionalidad particular. Cada una de estas interacciones permite que los átomos involucrados ganen ocho electrones en su capa de valencia, satisfaciendo la regla del octeto y haciendo que los átomos sean más estables.

Estas propiedades atómicas ayudan a describir las propiedades macroscópicas de los compuestos. Por ejemplo, los compuestos covalentes más pequeños que se mantienen unidos por enlaces más débiles son frecuentemente blandos y maleables. Por otro lado, las interacciones covalentes de largo alcance pueden ser bastante fuertes, haciendo que sus compuestos sean muy duraderos. Los compuestos iónicos, aunque compuestos de fuertes interacciones de unión, tienden a formar frágiles celosías cristalinas.

Vínculos iónicos

Los enlaces iónicos son un subconjunto de enlaces químicos que resultan de la transferencia de electrones de valencia, típicamente entre un metal y un no metal.

Formación de un ión

Los enlaces iónicos son un tipo de enlaces químicos que resultan del intercambio de uno o más electrones de valencia de un átomo, típicamente un metal, a otro, típicamente un no metal. Este intercambio de electrones resulta en una atracción electrostática entre los dos átomos llamada enlace iónico. Un átomo que pierde uno o más electrones de valencia para convertirse en un ión con carga positiva se conoce como catión, mientras que un átomo que gana electrones y se carga negativamente se conoce como anión.

Este intercambio de electrones de valencia permite que los iones logren configuraciones electrónicas que imitan las de los gases nobles, satisfaciendo la regla del octeto. La regla del octeto establece que un átomo es más estable cuando hay ocho electrones en su capa de valencia. Los átomos con menos de ocho electrones tienden a satisfacer la regla del dúo, teniendo dos electrones en su capa de valencia. Al satisfacer la regla de dúo o la regla de octeto, los iones son más estables.

Un catión se indica por una carga positiva de superíndice (+ algo) a la derecha del átomo. Un anión está indicado por una carga superíndice negativa (- algo) a la derecha del átomo. Por ejemplo, si un átomo de sodio pierde un electrón, tendrá un protón más que el electrón, lo que le da una carga total de +1. El símbolo químico del ion sodio es Na+1 o simplemente Na+. Del mismo modo, si un átomo de cloro gana un electrón extra, se convierte en el ión cloruro, Cl-. Ambos iones se forman porque el ión es más estable que el átomo debido a la regla del octeto.

Formación de un enlace iónico

Una vez que se forman los iones cargados de forma opuesta, son atraídos por sus cargas positivas y negativas y forman un compuesto iónico. Los enlaces iónicos también se forman cuando hay una gran diferencia de electronegatividad entre dos átomos. Esta diferencia provoca una distribución desigual de los electrones, de manera que un átomo pierde completamente uno o más electrones y el otro átomo gana uno o más electrones, como en la creación de un enlace iónico entre un átomo metálico (sodio) y un no metálico (flúor).

Determinación de la fórmula de un compuesto iónico

Para determinar las fórmulas químicas de los compuestos iónicos, deben cumplirse las dos condiciones siguientes:

  • Cada ión debe obedecer la regla del octeto para lograr la máxima estabilidad.
  • Los iones se combinarán de manera que el compuesto iónico global sea neutro. En otras palabras, las cargas de los iones deben equilibrarse.

El magnesio y el flúor se combinan para formar un compuesto iónico. ¿Cuál es la fórmula para el compuesto?

La mayoría de las veces, el Mg forma un ión 2+. Esto se debe a que Mg tiene dos electrones de valencia y le gustaría deshacerse de esos dos iones para obedecer la regla del octeto. El flúor tiene siete electrones de valencia y normalmente forma el ión F porque gana un electrón para satisfacer la regla del octeto. Cuando Mg2+ y F – se combinan para formar un compuesto iónico, sus cargas deben anularse. Por lo tanto, un Mg2+ necesita dos iones F – para neutralizar la carga. El 2+ del Mg se equilibra al tener dos iones cargados de -1. Por lo tanto, la fórmula del compuesto es MgF2. El subíndice dos indica que hay dos flúor que están unidos iónicamente al magnesio.

En la escala macroscópica, los compuestos iónicos forman estructuras de celosía cristalina que se caracterizan por sus altos puntos de fusión y ebullición y una buena conductividad eléctrica cuando se funden o solubilizan.

Ejemplo

El magnesio y el flúor se combinan para formar un compuesto iónico. ¿Cuál es la fórmula para el compuesto?

La mayoría de las veces, el Mg forma un ión 2+. Esto se debe a que Mg tiene dos electrones de valencia y le gustaría deshacerse de esos dos iones para obedecer la regla del octeto. El flúor tiene siete electrones de la valencia y como tal, forma generalmente el F- ión porque gana un electrón para satisfacer la regla del octeto. Cuando Mg2+ y F- se combinan para formar un compuesto iónico, sus cargas deben anularse. Por lo tanto, un Mg2+ necesita dos iones F- para equilibrarse. El 2+ del Mg se equilibra al tener dos iones cargados de -1. Por lo tanto, la fórmula del compuesto es MgF2. El subíndice dos indica que hay dos flúor que están unidos iónicamente al magnesio.

Cuando se usan los Enlaces Químicos

Uniones Covalentes

La unión covalente involucra dos átomos, típicamente no metálicos, que comparten electrones de valencia.

Formación de enlaces covalentes

Estos son unos tipos de enlaces químicos donde los electrones de valencia se comparten entre dos átomos, típicamente dos no metálicos. La formación de un enlace covalente permite que los no metálicos obedezcan la regla del octeto y se vuelvan más estables.

Ejemplo:

Un átomo de flúor tiene siete electrones de valencia. Si comparte un electrón con un átomo de carbono (que tiene cuatro electrones de valencia), el flúor tendrá un octeto completo (sus siete electrones más el que comparte con el carbono).

El carbono tendrá entonces cinco electrones de valencia (sus cuatro y el que comparte con el flúor). Compartir covalentemente dos electrones también se conoce como “enlace único”. El carbono tendrá que formar cuatro enlaces simples con cuatro átomos de flúor diferentes para llenar su octeto. El resultado es CF4 o tetrafluoruro de carbono.

Los tipos de enlaces químicos covalentes requieren una orientación específica entre átomos para lograr la superposición entre orbitales de unión. Las interacciones de unión covalente incluyen la unión sigma (σ) y la unión pi (π). Los enlaces Sigma son el tipo más fuerte de interacción covalente y se forman a través de la superposición de orbitales atómicos a lo largo del eje orbital. Las órbitas superpuestas permiten que los electrones compartidos se muevan libremente entre los átomos. Los enlaces Pi son un tipo más débil de enlaces covalentes y resultan de la superposición de dos lóbulos de las órbitas atómicas que interactúan por encima y por debajo del eje orbital.

Los enlaces covalentes pueden ser simples, dobles y triples.

  • Los enlaces simples ocurren cuando dos electrones son compartidos y están compuestos de un enlace sigma entre los dos átomos.
  • Los enlaces dobles ocurren cuando cuatro electrones son compartidos entre los dos átomos y consisten en un enlace sigma y un enlace pi.
  • Los enlaces triples ocurren cuando seis electrones son compartidos entre los dos átomos y consisten en un enlace sigma y dos enlaces pi (ver concepto más adelante para más información sobre enlaces pi y sigma).

Compuestos iónicos vs compuestos moleculares

A diferencia de un enlace iónico, un enlace covalente es más fuerte entre dos átomos con una electronegatividad similar. Para los átomos con igual electronegatividad, el enlace entre ellos será una interacción covalente no polar. En los enlaces covalentes no polares, los electrones se comparten por igual entre los dos átomos. Para los átomos con diferente electronegatividad, el enlace será una interacción covalente polar, donde los electrones no serán compartidos equitativamente.

Los sólidos iónicos se caracterizan generalmente por sus altos puntos de fusión y de ebullición, junto con estructuras frágiles y cristalinas. Los compuestos covalentes, por otro lado, tienen puntos de fusión y de ebullición más bajos. A diferencia de los compuestos iónicos, a menudo no son solubles en agua y no conducen la electricidad cuando se solubilizan.

Qué son los Enlaces Químicos

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