ENLACES QUÍMICOS

1.1.0. OBJETIVO: El alumno identificara el tipo de enlace que forman los átomos al unirse y forma moléculas, de acuerdo a las propiedades características que presentan.

1.2.0. MARCO TEORICO

1.2.1. ENLACES QUÍMICOS

Enlace químico, es el concepto básico que permite describir la estructura de la materia en sus diferentes estados de agregación: sólido, líquido y gaseoso. Se define como la fuerza que mantiene unidos a los átomos de un compuesto, de manera que éste se comportan como una unidad. Sin él no podría explicarse por qué se forman las moléculas, así como tampoco cuáles son sus propiedades ni que factores determinan su geometría o su estructura, además de la particular manera en que ellas reaccionan para formar nuevas especies. Soló muy pocos elementos químicos en el estado puro se encuentran bajo condiciones normales de temperatura y presión en forma no enlazada o atómica; ellos son los llamados gases nobles: He, Ne, Ar, Kr, Xe y Rn, este último radioactivo.

Existen varios tipos de enlace, entre los que estudiaremos el iónico, el covalente en sus diversas variantes, el enlace metálico y las interacciones que se dan entre las moléculas, mismas que nos ayudan a entender las propiedades características de sólidos, líquidos y gases.

Cuando los átomos de cualquier elemento se encuentran en estado basal son eléctricamente neutros. Sin embargo, cuando interaccionan con algún otro elemento, al desarrollarse una reacción química, los átomos, dependiendo de sus características peculiares, pueden perder, ganar o compartir electrones. Cuando un átomo gana o pierde electrones se convierte en un ion .

A los iones positivos se acostumbra a denominarlos cationes, mientras que a los iones negativos reciben el nombre de aniones. En resumen, cuando un átomo gana electrones, su carga se vuelve negativa y se convierte en un anión. Tal comportamiento es característico de los no metales. Por su parte, los átomos que pierden electrones adquieren carga positiva y se convierte en cationes. Los metales presentan preferentemente, este tipo de comportamiento.

Para determinar que elemento gana o pierde electrones, tenemos que tener en cuenta tres aspectos: La configuración electrónica, sobre todo de su capa de valencia y de la regla del octeto establecida por Lewis. El tercer aspecto es una propiedad que se llama electronegatividad.

1.2.3. CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA

La forma en que están distribuidos los electrones de un átomo entre los distintos orbitales se denominan configuración electrónica. Con las configuración electrónica s e pretende predecir la distribución de los electrones en un átomo polielectrónico o con múltiples electrones. Para ello debemos considerar varias reglas o principios.

Principio de “Building-Up” o de Aufbau. El cual establece que en un átomo polielectrónico los distintos electrones van ocupando los orbitales en orden creciente de energía, es decir, primero ocupan los de menor energía y sucesivamente todos los demás. También es conocido como principio de construcción.

Principio de exclusión de Pauli. Señala que no es posible que un determinado orbital esté ocupado por más de dos electrones, lo que nos lleva a que dos electrones de un mismo átomo no pueden tener los cuatro números cuánticos iguales.

Regla de Hund. Establece que cuando varios electrones ocupan orbitales con más de un subnivel, lo hacen, en lo posible, ocupando orbitales diferentes, y con los spines desapareados o paralelos.

1.2.4. REGLA DE OCTETO

Durante el desarrollo de sus estudios, Gilbert N. Lewis (1875-1946), químico estadounidense, revisó con detenimiento un fenómeno que s e presenta con frecuencia cuando los elementos se combinan para formar un compuesto y, y por las razones seguidas las llamó regla del octeto

Esta regla establece que al formar un compuesto, los elementos químicos pueden ganar, perder o compartir electrones, hasta obtener un total de ocho en su capa más externa, también conocida como capa de valencia. El grupo de elementos que se encuentran en el extremo derecho de la tabla periódica se les caracteriza por poseer una estabilidad notable y por reaccionar en contadas ocasiones con otros elementos, razón por la cual se les denomina gases nobles o inertes. Lewis encontró que todos ellos, con excepción del helio, tienen exactamente ocho electrones en su capa de valencia. Veamos, a manera de ejemplo, la configuración electrónica del neón (10Ne) y del argón (18Ar).

10Ne=1s2, 2s2, 2p6

18Ar=1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6

Como se puede observarse, ambos tienen una configuración externa similar: tienen ocho electrones en su capa más externa (capa de valencia).

1.2.5. ESTRUCTURA DE LEWIS

Las estructura electrónica de los átomos pueden se representada de manera simple considerando las estructuras de Lewis, en las que sólo se indican los electrones más externos o de valencia, que son los que determinan el comportamiento químico de las sustancias.

La capacidad de combinación o valencia se define, normalmente, como el número de electrones que un átomo o grupo puede compartir, ceder o aceptar de otros átomos grupos.

Cada par de electrones en un orbital se representa por un par de puntos o un trazo, en tanto que los electrones desapareados son representados por un simple punto.

1.2.6. ELECTRONEGATIVIDAD

Es una propiedad de los elementos que expresa la fuerza de atracción que un átomo ejerce sobre los electrones que participan en el enlace químico. Los valores de electronegatividad se han determinado de manera experimental y muestran que los no metales son elementos químicos con un alto valor de electronegatividad. Los metales, por su parte, poseen valores bajos de electronegatividad.

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