ENLACES QUIMICOS 1

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guias de estudio sobre enlaces quimicos

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ENLACES QUIMICOS
¿Que es un enlace químico? Es la fuerza que existe entre dos o más átomos, la cual mantiene unidos a ambos átomos para formar las moléculas, pero es importante saber que, para enlazarse entre sí, los átomos deben ceder, aceptar o compartir electrones.
¿Quien determina el tipo de enlace químico que unirá la molécula ? Son los electrones de valencia los que determinarán el tipo de enlace químico que unirá a la molécula, es decir que, según los electrones de valencia podremos saber a grandes rasgos de que forma se unirá un atomo a otro, y qué características tendrá dicho enlace.
¡Clasificación de los enlaces químicos !
Los enlaces químicos se clasifican en: Enlaces iónicos Enlaces covalentes Enlaces metálicos Fuerzas intermoleculares
El enlace iónico se produce cuando se combinan un metal y un no metal. El metal alcanza la configuración electrónica de gas noble perdiendo electrones (convirtiéndose en catión). El no metal gana electrones (convirtiéndose en un anión).
El enlace iónico se da entre iones de distinto signo, ya que las cargas de distinto signo se atraen. En un compuesto iónico, la fórmula sólo nos indica la proporción en la que se encuentran los átomos. En el enlace iónico no se forman moléculas aisladas. Los compuestos iónicos son sólidos cristalinos.
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El sodio,Na,pierde su electrón mas externo y el cloro ,Cl,lo gana.se origina n catión Na (positio) y un anión Cl (negativo).la atracción entre ambos iones es de naturaleza electrostática y muy fuerte, con lo cual se acercan entre si formando el enlace iónico.
Los cationes y los aniones se colocan en posiciones cercanas y de forma ordenada, dando lugar a un cristal iónico .por este motivo , el enlace iónico es fuerte. Las sustancias iónicas son sólidas a temperatura ambiente y presentan puntos de fusión y de ebullición elevados.
Atendiendo al número de pares de electrones compartidos: a) enlace covalente simple b) enlace covalente doble c) enlace covalente triple atendiendo a cómo están compartidos los electrones: a) enlace covalente puro o apolar b) enlace covalente polar c) enlace covalente coordinado o dativo
Atendiendo al número de pares de electrones compartidos: a) enlace covalente simple: Cada átomo aporta un electrón al enlace, es decir, se comparte un par de electrones entre dos átomos. Un ejemplo es la molécula de Hidrógeno (H2)
Al principio las fuerzas de atracción son superiores a las de repulsión por lo que al acercarse se libera energía, pero llega un momento en el que las repulsiones empiezan a tener importancia y cuesta cada vez más acercarlos. La molécula de Hidrógeno presenta una energía menor a la de los átomos separados. En este caso los dos átomos de H adquieren configuración electrónica de gas noble.
Otro ejemplo de este tipo de enlace sería la molécula de cloro:los dos átomos de cloro tienen 8 electrones a su alrededor y por lo tanto configuración electrónica de gas noble.
b) enlace covalente doble: Cada átomo aporta dos electrones al enlace, es decir, se comparten dos pares de electrones entre dos átomos. Un ejemplo es la molécula de Oxígeno (O2)
c) enlace covalente triple: Cada átomo aporta tres electrones al enlace, es decir, se comparten tres pares de electrones entre dos átomos, por ejemplo, la molécula de Nitrógeno (N2).
Es conveniente señalar que a medida que se compartan más pares de electrones, la distancia entre los átomos unidos será menor y el enlace será más fuerte (hará falta más energía para romperlo)
Atendiendo a cómo están compartidos los electrones: a) enlace covalente puro o apolar: Los dos átomos que comparten electrones son del mismo elemento o bien de elementos de la misma electronegatividad para que los electrones enlazantes se compartan por igual.
Todos los ejemplos vistos hasta ahora son de este tipo.
b) enlace covalente polar: En un enlace covalente entre dos átomos iguales, los electrones del enlace se hallan igualmente compartidos, y el caso del enlace iónico constituye el otro extremo en el que los e‑ se transfieren totalmente. Cuando dos átomos no son iguales, surgen situaciones intermedias en las que los dos e‑ se encuentran compartidos entre los dos átomos pero no por igual. Por ejemplo, en la molécula de HCl el átomo de cloro es más electronegativo, lo que indica que tiene mayor tendencia a atraer la nube electrónica hacia sí que el hidrógeno, con lo que la molécula es eléctricamente asimétrica con más carga negativa concentrada en el átomo de Cl y una cierta carga positiva en el átomo de H; se crea un momento dipolar.
Algunos ejemplos de este tipo de enlaces son: ‑ el cloruro de hidrógeno: al ser el átomo de cloro más electronegativo, atraerá más hacia él los electrones del enlace y se quedará cargado con una fracción de carga negativa.
Al ser el átomo de cloro más electronegativo, atraerá más hacia él los electrones del enlace y se quedará cargado con una fracción de carga negativa.
‑ el agua: la diferencia de electronegatividad entre el O y el H explica su elevada polaridad y ésto hace que pueda utilizar como disolvente.
‑ el amoniaco: la molécula de amoniaco posee tres enlaces simples polares.
c) enlace covalente coordinado o dativo: Es un enlace covalente en el que el par de e‑ que se comparte es aportado por un solo átomo. A los compuestos con este tipo de enlace se llaman complejos. Algunos compuestos con este tipo de enlace son: ‑ el ion amonio ‑ el ozono
‑ el ion amonio; por ejemplo en el cloruro amónico (NH4Cl): es un compuesto iónico, forma redes tridimensionales, (NH4+ Cl‑), donde el catión no es un átomo sino una especie poliatómica en la que sus átomos están unidos por enlaces covalentes, uno de ellos coordinado o dativo:uno de los H ha perdido un e‑ y forma con el par de electrones que tiene el N, un enlace covalente coordinado.
‑ el ozono: En el enlace simple, es el átomo central el que aporta los dos electrones del enlace:aparecen dos estructuras para el Ozono que se denominan resonantes.
El fenómeno de resonancia surge ante la imposibilidad de poder representar el estado electrónico de una molécula o ion mediante una sola estructura. En estos casos, ninguna de las dos (o más) estructuras resonantes tienen existencia real, sino una hibridación de todas ellas. Por ejemplo, en el caso del ozono, los dos enlaces que forma el átomo central con los de los extremos, son exactamente iguales a pesar de que, en la estructura de Lewis, uno de ellos sea un enlace covalente doble y el otro un enlace covalente coordinado. Este fenómeno de la resonancia es bastante frecuente.
El enlace metálico se produce cuando se combinan metales entre sí. Los átomos de los metales necesitan ceder electrones para alcanzar la configuración de un gas noble. En este caso, los metales pierden los electrones de valencia y se forma una nube de electrones entre los núcleos positivos.
El enlace metálico se debe a la atracción entre los electrones de valencia de todos los átomos y los cationes que se forman.Este enlace se presenta en el oro, la plata, el aluminio, etc. Los electrones tienen cierta movilidad; por eso, los metales son buenos conductores de la electricidad. La nube de electrones actúa como "pegamento" entre los cationes. Por esta razón casi todos los metales son sólidos a temperatura ambiente.
Los átomos del metal pierden los electrones necesarios para tener estructura externa de gas noble y quedan cargados positivamente. Los electrones se quedan moviéndose entre los átomos positivos formando una “nube” de carga negativa que mantiene unidos a los átomos positivos. Esto da lugar a una red metálica.
Las fuerzas intermoleculares se definen como el conjunto de fuerzas atractivas y repulsivas que se producen entre las moléculas como consecuencia de la presencia o ausencia de electrones.Cuando dos o más átomos se unen mediante un enlace químico forman una molécula, los electrones que conforman la nueva molécula recorren y se concentran en la zona del átomo con mayor electronegatividad, definimos la electronegatividad como la propiedad que tienen los átomos en atraer electrones. La concentración de electrones en una zona específica de la molécula crea una carga negativa, mientras que la ausencia de los electrones crea una carga positiva.
Denominamos dipolos a las moléculas que disponen de zonas cargadas negativamente y positivamente debido a la electronegatividad y concentración de los electrones en las moléculas. Podemos asimilar el funcionamiento de un dipolo a un imán con su polo positivo y su polo negativo, de tal forma que si acercamos otro imán el polo positivo atraerá al polo negativo y viceversa, dando como resultado una unión.
Las fuerzas intermoleculares que actúan entre las moléculas se clasifican en : Dipolos permanentes Dipolos inducidos Dipolos dispersos. Puentes de hidrógeno Dentro de los 4 grupos descritos anteriormente, las fuerzas más relevantes son las 3 primeras también conocidas como fuerzas de Van der Waals.
Dipolos permanentes Este tipo de unión se produce cuando ambas moléculas disponen de cargas positivas y negativas, es decir son moléculas polares o que tienen polaridad, atrayéndose electrostaticamente y formando la unión.
Dipolos inducidos Este tipo de unión se produce cuando una molécula no polar redistribuye la concentración de los electrones (tiene la posibilidad de polarizarse) al acercarse una molécula polar, de tal forma que se crea una unión entre ambas moléculas. En este caso la molécula polar induce la creación de la molécula apolar en una molécula polar.
Dipolos dispersos Este último caso la unión se produce entre moléculas no polares pero que pueden polarizarse, y cuando esto último ocurren se atraen mutuamente creando la unión molecular. La unión que se crea en este tipo de dipolos tiene una intensidad muy débil y una vida muy corta Las energías de unión generadas por las fuerzas intermoleculares son muy inferiores a las energías generadas en los enlaces químicos, pero a nivel global son superiores en número a estas últimas desempeñando un paple vital tanto en las propiedades de adhesión como de cohesión del adhesivo.
Puentes de hidrogeno Un enlace por puente de hidrógeno o enlace de hidrógeno es la fuerza atractiva entre un átomo electronegativo y un átomo de hidrógeno unido covalentemente a otro átomo electronegativo. Resulta de la formación de una fuerza dipolo-dipolo con un átomo de hidrógeno unido a un átomo de nitrógeno,oxígeno o flúor , que no debe confundirse con un enlace covalente a átomos de hidrógeno.
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