Enlace Atomico

ENLACES ATÓMICOS

Las fuerzas de atracción, intramoleculares, que unen a los átomos en los compuestos, se llaman enlaces químicos. Estudiaremos los enlaces que se forman entre un limitado número de átomos en una molécula. Al acercarse dos átomos, sus electrones se redistribuyen minimizando el potencial en la nueva situación: dos o más átomos se unen porque el conjunto tiene menos energía que la suma de los átomos por separado. En la unión se ha desprendido energía. Y ahí está la clave, para separarlos de nuevo, tendremos que darle la cantidad de energía que se ha desprendido previamente. Mientras no se le suministre, se mantendrán unidos (Fernández, 2000).

Si los gases nobles no tienen tendencia a unirse a otros átomos, es porque ya poseen la máxima estabilidad posible, en su configuración electrónica, poseen 8 electrones en su última capa (subcapas s y p completas, s2p6), y todas las capas anteriores completas. Sabemos que la configuración s2 p6 en la última capa del átomo, aporta gran estabilidad. Los demás elementos intentarán alcanzar dicha configuración, tomando, cediendo o compartiendo electrones con otro átomo (Fernández, 2000)..

A la tendencia a completar su capa de valencia se le denomina Regla del octeto de Lewis:

Los átomos alcanzan su máxima estabilidad cuando poseen 8 electrones en su última capa, con las subcapas s y p completas.

Para conseguir lo anterior, en unos casos se transfieren electrones de un átomo a otro, formándose iones (enlace iónico); en otros, comparten uno o más pares de electrones (enlace covalente) (Fernández, 2000)..

Tipos de enlace químico

Cuando varios átomos se unen para formar un compuesto, puede ocurrir que los átomos tomen, cedan o compartan electrones. Según esto existen tres tipos de enlace:

Enlace Iónico: Se da entre metales y no metales. El proceso de unión conlleva la formación de iones de signo opuesto que se atraen entre sí electrostáticamente.

Enlace Covalente: Tiene lugar entre no metales. Los átomos comparten algunos electrones de valencia atrayendo así a los núcleos.

Enlace Metálico: Se da entre los metales. Cada electrón del metal libera sus electrones de valencia creando una nube electrónica compartida por todos los cationes formados.

Enlace iónico:

El enlace iónico es una secuencia de la transferencia de electrones desde un átomo a otro (Mill, 1994).

El enlace iónico es el resultado de la atracción culómbiana que se establece entre las especies con carga opuesta. Es conveniente dar un ejemplo de la naturaleza de la fuerza de enlace en el enlace iónico, porque la fuerza de atracción electrostática obedece a una ley sencilla y bien conocida (Mill, 1994)..

Fc = − K/a^2

Dónde Fc es la fuerza de atracción electrostática entre dos iones de carga opuesta, a es la distancia de separación entre los centros de los iones, y K es:

K = k_p (qZ_1)(qZ_2)

Donde Z1 es la valencia del ión cargado (por ejemplo, + 1 para el Na+ y - 1 para el CI-), q es la carga de un electrón (1.6 x 10^19 C), y ko es una constante

(9 x 10^9 V m/C).

La fuerza de atracción electrostática aumenta rápidamente a medida que la distancia de separación entre los centros de dos iones adyacentes disminuye como en la figura (Mill, 1994).

Redes cristalinas. Índice de coordinación

Sabemos que los iones se unen por atracción electrostática. Ahora bien, esta atracción se dará en cualquier dirección. Por ejemplo, un ión Na+ atraerá a todos los iones Cl- que encuentre a su alrededor, y viceversa. Se trata de un enlace no direccional. No se formarán moléculas, sino que los átomos se dispondrán ordenadamente formando una red cristalina. Esta red estará constituida por miles de millones de aniones y cationes intercalados (siempre en la proporción que indique su fórmula empírica). Ahora bien, no todas las redes iónicas tienen la misma estructura. Su forma dependerá del número de aniones de los que sea capaz de rodearse un catión, (y viceversa). Y esto depende, en última instancia, del tamaño relativo de los iones que se unen. Por ejemplo, un catión pequeño, como el Na+ (0,95Å) sólo podrá rodearse de 6 aniones Cl- (1,81Å), mucho mayores. Sin embargo, un catión Cs+ (1,69Å) puede rodearse de hasta 8 aniones Cl-. En la siguiente tabla tenemos las diferentes estructuras espaciales que pueden tener las redes iónicas en la figura se pueden ver unos ejemplos (Heibron, 2010).

Enlace covalente:

El enlace covalente se da entre elementos no metálicos (electronegativos), cuyos átomos tienen tendencia a ganar electrones para adquirir la configuración electrónica de gas noble. Como los no metales tienen energías

...