Enlaces Químicos y el Estado Sólido (Cristalino)

2.2. Conceptos de enlace químico
1. fuerza de unión que existe entre dos átomos
  1. el enlace es el proceso por el cual se unen átomos iguales o diferentes para adquirir la configuración electrónica estable de los gases inertes y formar moléculas estables
    1. El enlace iónico: fuerza electrostática que mantiene unidos a los iones en un compuesto iónico
      1. Se rompe con facilidad obteniéndose los iones que lo forman, generalmente basta disolver la sustancia. Las substancias con enlaces iónicos son solubles en solventes polares.
      2. la atracción de iones con carga opuesta (cationes y aniones) en grandes números para formar un sólido
    2. Enlace covalente: enlace en el que dos átomos comparten dos electrones.
      1. Es muy fuerte y se rompe con dificultad. Si la diferencia de electronegatividades entre los 2 átomos es marcada, tenemos un enlace polar y se favorecerá la solubilidad de la sustancia en solventes polares
        Se forma cuando dos átomos comparten uno o más pares de electrones. Este tipo de enlace ocurre cuando la diferencia de electronegatividades entre los elementos (átomos) es cero o relativamente pequeña. El enlace covalente se representa con una línea recta que une a los 2 átomos, por ejemplo: O-H
      2. En un enlace sencillo, dos átomos se unen por medio de un par de electrones
        Si dos átomos comparten dos pares de electrones, el enlace covalente se denomina enlace doble
        Un triple enlace surge cuando dos átomos comparten tres pares de electrones
      3. Enlace Polar, no Polar y Bipolares
        La polaridad de una molécula la indicamos por su momento dipolar, que mide la separación de cargas en la molécula
2.3 Clasificación de los enlaces químicos
1. Covalentes: Son aquellas que presentan enlaces covalentes entre sus átomos y se presentan en forma de grandes redes tridimensionales
  1. El enlace covalente es aquel que se produce cuando los electrones de la última capa de un átomo son atraídos por el núcleo de otro átomo, y lo mismo ocurre con el segundo átomo
2. Moleculares: Son aquellas sustancias que presentan enlaces covalentes, pero que en lugar de formar macromoléculas, forman moléculas discretas, como es el caso del agua, del carbono fulereno y del amoniaco. Las propiedades que presentan este tipo de moléculas son: Son, fundamentalmente, líquidos y gases. Tienen puntos de fusión y ebullición bajos. No conducen la electricidad y son insolubles en agua.
3. Iónicas: Las sustancias iónicas son sustancias que presentan enlaces iónicos y forman grandes redes cristalinas
  1. Los enlaces iónicos se producen cuando en un enlace covalente, la diferencia de electronegatividad entre un átomo y otro es muy grande y suponemos que el par de electrones de enlace está en el átomo más electronegativo. De tal forma que se producen iones positivos y negativos
4. Metálicas: Son aquellas que presentan un solo elemento, que forman grandes redes metálicas, donde los electrones de la capa de valencia están deslocalizados moviéndose por todo la sustancia, de esta forma, una nube de electrones recubre la sustancia y le da ese característico brillo metálico
2.4 Símbolos de Lewis y regla del octeto
1. El diagrama de Lewis se puede usar tanto para representar moléculas formadas por la unión de sus átomos mediante enlace covalente como complejos de coordinación. La estructura de Lewis fue propuesta por Gilbert Lewis, quien lo introdujo por primera vez en 1915 en su artículo La molécula y el átomo
  1. Electrones: Cuando la estructura de Lewis es molecular hay que utilizar formulas adecuadas. El número total de electrones representados en un diagrama de Lewis es igual a la suma de los electrones de valencia de cada átomo. Los electrones que no se encuentran en la capa de valencia de un determinado átomo no se representan.
2. La regla del octeto
  1. Los átomos son más estables cuando consiguen ocho electrones en la capa de valencia, sean pares solitarios o compartidos mediante enlace covalente. Considerando que cada enlace covalente simple aporta dos electrones a cada átomo de la unión, al dibujar un diagrama o estructura de Lewis, hay que evitar asignar más de ocho electrones a cada átomo
2.5. Enlace Iónico
1. Fuerza electrostática que mantiene unidos a los iones en un compuesto iónico.
  1. Se rompe con facilidad obteniéndose los iones que lo forman, generalmente basta disolver la sustancia. Las substancias con enlaces iónicos son solubles en solventes polares
    1. Los compuestos iónicos tienen las siguientes propiedades: *Son sólidos cristalinos: estructura muy ordenada. *Poseen puntos de fusión y ebullición elevados: enlace fuerte. *Suelen ser solubles en agua. *Fundidos o en disolución acuosa son buenos conductores de la corriente eléctrica: debido a la existencia de iones (cargas) libres
2.6. Elementos que forman compuestos iónicos
1. En primer lugar nos encontramos con sustancias como el cloruro de sodio, yoduro de potasio, cloruro de magnesio, etc… que son compuestos de aspecto cristalino, frágiles y con elevados puntos de fusión y ebullición
  1. No son conductores de la corriente en estado sólido, pero sí cuando se presentan fundidos o en disolución
2.7 Propiedades físicas de compuestos iónicos
1. a) Puntos de fusion y ebullicion elevados b) Solidos duros y quebradizos c) Baja conductividad electrica y termica al estado solido
2.8 Enlace Covalente
1. Solubilidad. Las moléculas polares son solubles en disolventes polares y las apolares son solubles en disolventes apolares (semejante disuelve a semejante).
  1. Redes: además las sustancias covalentes forman redes, semejantes a los compuestos iónicos. Tienen estas propiedades:
2. Elevadas temperaturas de fusión y ebullición. Sólidos en condiciones ordinales. Son sustancias muy duras (excepto el grafito). Aislantes (excepto el grafito). Insolubles. Neocloridas
2.9 Comparación entre las propiedades de los compuestos iónicos y covalentes
1. Propiedades de las sustancias iónicas:
  1. Las sustancias iónicas se encuentran en la naturaleza formando redes cristalinas, por tanto son sólidas. • Su dureza es bastante grande, y tienen por lo tanto puntos de fusión y ebullición altos. • Son solubles en disolventes polares como el agua. • Cuando se tratan de sustancias disueltas tienen una conductividad alta
2. Propiedades de los compuestos covalentes.
  1. • Los compuestos covalentes suelen presentarse en estado líquido o gaseoso aunque también pueden ser sólidos. Por lo tanto sus puntos de fusión y ebullición no son elevados. • La solubilidad de estos compuestos es elevada en disolventes polares, y nula su capacidad conductora. • Los sólidos covalentes macromoleculares, tienen altos puntos de fusión y ebullición, son duros, malos conductores y en general insolubles.
2.10 Fuerza del enlace covalente
1. Se define como la diferencia de energía entre el mínimo de la curva de energía potencial de la molécula diatómica y la energía de los átomos separados. Cuanto mayor es la energía de disociación del enlace mayor es la fuerza de unión entre los átomos que forman dicho enlace
2.11 Enlace metálico y elementos semiconductores
1. La Teoría de Orbitales Moleculares puede emplearse para explicar las propiedades de los sólidos (iónicos, metálicos y moleculares). Un sólido se puede considerar formado por una serie de átomos unidos entre sí mediante enlaces de tipo covalente
2. - Un conductor metálico es aquella sustancia cuya conductividad eléctrica disminuye al aumentar la temperatura. - Un semiconductor es aquella sustancia cuya conductividad eléctrica aumenta al hacerlo la temperatura. Un sólido aislante es una sustancia que presenta una baja conductividad eléctrica
2.12. Teoría de bandas
1. La idea central que subyace en la descripción de la estructura electrónica de los sólidos metálicos es la de que los electrones de valencia de cada átomo se distribuyen a través de toda la estructura
2.14 Estado sólido (cristalino)
1. Un sólido cristalino podría ser el hielo; ya que este posee un ordenamiento estricto y regular, es decir, que sus átomos, moléculas o iones ocupan posiciones especificas, estos sólidos suelen tener superficies planas o caras que forman ángulos definidos entre si. Los sólidos cristalinos adoptan diferentes formas y colores.
2.15 Concepto y caracterización de sistemas cristalinos
1. Se describen como materiales cristalinos aquellos materiales sólidos cuyos elementos constitutivos se repiten de manera ordenada y paralela y cuya distribución en el espacio muestra ciertas relaciones de simetría.
2.16 Estado vítreo
1. Materiales amorfos, tanto orgánicos como inorgánicos. Muchas de las substancias que utilizamos en nuestra vida diaria son estructuralmente materiales vítreos; tal es el caso de polímeros, semiconductores y azúcares
  1. podemos definir a un vidrio como un líquido que ha perdido su habilidad para fluir, o bien, como un material sólido amorfo
2.17. Estructura amorfa
1. Las estructuras amorfas, las subestructuras siguen líneas quebradas al azar y el orden sólo se discierne a corta distancia
  1. Un sólido amorfo consiste en partículas acomodadas en forma irregular y por ello no tienen el orden que se encuentra en los cristales

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