Enlace químico.

Enlace químico.

Los enlaces químicos son las fuerzas que mantienen unidos a los átomos, para dar origen a diferentes estructuras moleculares de los compuestos químico. Sus bases teóricas se iniciaron en 1916, cuando el científico alemán Walter Kossel describió un tipo de enlace basado en la diferencia de carga eléctrica entre distintos átomos y al mismo tiempo Gilbert N. Lewis describió el enlace basado en el compartimiento de electrones entre dos átomos.

Anteriormente se estudio la configuración electrónica de los elementos del grupo 18 de la tabla periódica (gases nobles) y algunas de sus características, entre las que se encuentran su gran estabilidad química; es decir que son poco reactivos y por lo tanto no se combinan fácilmente con otro elementos. Además de poseer el máximo de electrones que permiten contener cada uno de sus orbitales, y que en el ultimo nivel energético de cada uno de ellos existan ocho electrones (a excepción del “He” que posee solamente dos).

Se considera como configuración de Kernel al conjunto de capas de electrones cuyos orbitales están llenos a su máxima capacidad, es decir hasta donde equivale a la estructura electrónica de los gas nobles. A diferencia de estos, los demás elementos tienen incompleto su ultima capa de electrones, a la que se denomina capa de valencia.

Electrones de valencia: La valencia que se toma como referencia es la cantidad de electrones que se encuentran en el último nivel de energía de cada elemento al hacer su configuración electrónica.

Cuando los electrones de valencia han sido determinados, deben ubicarse en un modelo a estructurar conocido como modelo de Lewis y que se utiliza para representar a los electrones de valencia de cada átomo y la participación que estos pueden tener en la formación de un enlace.

La estructura de Lewis: También llamada diagrama de punto, modelo de Lewis o representación de Lewis. El desarrollo del concepto de configuración electrónica dio a la química los fundamentos para entender como se forman las moléculas y los compuestos. La explicación propuesta por Lewis es que los átomos se combinan para alcanzar una configuración electrónica más estable. La estabilidad máxima se logra cuando un átomo es isoeléctrico con un gas noble (adquiere configuración similar a un gas noble).

Cuando los átomos interactúan para formar un enlace químico, solo entran en contacto sus regiones más externas. Por esta razón al estudiar al enlace químico se consideran sobre todo los electrones de valencia. Para reconocer los electrones de valencia y asegurase que el número total de electrones no cambia en una reacción química (unión, separación o reordenamiento de atomos), utiliza el sistema de puntos desarrollado por Lewis. Un símbolo de puntos de Lewisconsta del símbolo del elemento y un punto por cada electrón de valencia de un átomo de cada elemento y constituyen una base importante para predecir la estabilidad de una molécula. La siguiente figura indica los símbolos de puntos de Lewis para los elementos representativos y los gases nobles.

Obsérvese que con excepción del “He”, el número de electrones de valencia para cada átomo es igual al numero de grupo o familia del elemento. Por ejemplo, el “Li” es un elemento que pertenece al grupo 1A (ahora grupo 1) y tiene un punto para u electrón de valencia; el “Be” es un elemento del grupo 2A (ahora grupo 2) y tiene dos electrones de valencia (dos puntos), y así sucesivamente. Los elementos de un mismo grupo poseen configuraciones electrónicas externas muy similares y, en consecuencia, también se asemejan en los símbolos de puntos de Lewis. Los metales de transición, lantánidos y actínidos, tienen capas internas incompletas y en general no es posible escribir símbolos sencillos de puntos de Lewis para ellos. En el caso de los elementos representativos, la representación de Lewis solo funciona bien para los tres primeros períodos, de la tabla periódica, a excepción del aluminio, berilio, boro entre otros.

Las estructuras de Lewis muestran los diferentes átomos de una determinada molécula usando su símbolo químico y líneas que se trazan entre los átomos que se unen entre sí. En ocasiones, para representar cada enlace, se usan pares de puntos en vez de líneas. Los electrones desapartados (los que no participan en los enlaces) se con un par de puntos, y se colocan alrededor de los átomos a los que pertenece.

Regla del octeto: Tanto Kossel como Lewis basaron sus ideas, en el modelo atómico de Bohr, proponiendo esquemas muy semejantes, que culminaron con la regla del octeto. Esta considera que, al formarse un enlace, los átomos ganan, pierden o comparten electrones en número igual a ocho para su capa de valencia, de manera que adquieren una estructura electrónica estable similar a la de los gases nobles.

La regla del octeto se aplica en particular a los elementos representativos (grupos 1,2,13,14,15,16,17) de la tabla periódica y aunque es una generalización muy útil, no debe considerarse un requisito necesario y fundamental en la formulación de moléculas.

Excepciones a la regla del Octeto.

El hidrógeno tiene un sólo orbital en su capa de valencia la cual puede aceptar como máximo dos electrones (en su forma de moléculabiatómica la regla del octeto no se cumple), junto con el berilio que se completa con una cantidad de cuatro electrones y el boro que requiere de seis electrones para llevar a cabo esta función, de modo en que se elude a la normativa que especifica que todo elemento se completa con ocho electrones a su disposición. Por otra parte, los átomos no metálicos a partir del tercer período pueden formar "octetos expandidos" es decir, pueden contener más que ocho electrones en su capa de valencia, por lo general colocando los electrones extra en subniveles.

Tipos de enlace: Experimentalmente, se sabe que las sustancias químicas se pueden clasificar en sustancias que conducen la electricidad, cuando se encuentran en una solución o en estado líquido, y sustancias que no la conducen. A las primeras se les llama compuestos iónicos y a las segundas compuestos covalentes. Todo esto depende de la forma cómo se comportan los electrones de valencia de un átomo al unirse a otro.

La clasificación de los enlaces se hace en función de la electronegatividad de los elementos que se unen y se clasifican en:

• Si de los dos átomos que se unen, uno presenta un valor alto de electronegatividad (carga) y otro bajo (un meta y un no metal respectivamente), se presenta

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