anteproyecto

CIENCIA DE LOS MATERIALES
Fig. 1. Esquema de dos átomos separados, donde se indican las fuerzas de atracción y de repulsión
Se acostumbra utilizar la energía, en vez de la fuerza, para analizar los enlaces entre átomos.

Fig. 2. Curva de energía de enlace
Tipos de enlace
 Enlace iónico
El enlace iónico (o enlazamiento iónico) es el resultado de trasferencia de electrones (o paso deelectrones) de un átomo a otro. El enlace iónico se forma entre un átomo electropositivo y uno electronegativo. El átomo electropositivo cede sus electrones y el átomo electronegativo los acepta. Como resultado de este proceso se forman iones positivos (con valencia +n1) y negativos (con valencia - n2) con configuraciones de capa cerrada. En estas condiciones, los iones con cargas +n1 y - n2experimentan atracción mutua. La fuerza de repulsión se manifiesta cuando las configuraciones electrónicas de capa cerrada iónica comienzan a traslaparse.
En el contexto de la mecánica cuántica, los electrones de valencia pertenecientes originalmente a los átomos neutros se comparten entre los dos átomos que constituyen la molécula. Los electrones se comparten de tal manera que la densidad deprobabilidad de los electrones en un volumen pequeño, en un punto del espacio y en un momento dado, es mayor en torno al átomo electronegativo y, por tanto, este átomo adquiere la carga negativa (como en la figura 3). Esta es la base de una propiedad cualitativa que lo químicos denominan electronegatividad. Para que la energía de atracción sea máxima y la energía de repulsión sea mínima, los vecinosinmediatos de un ion positivo (catión) deben ser iones negativos (aniones), y viceversa. Existe cierta libertad en cuanto al empaquetamiento de los iones unos alrededor de otros; por consiguiente, el enlace iónico carece de direccionalidad. No obstante, es necesario equilibrar las cargas positivas y negativas, tanto en términos locales y macroscópicos; en consecuencia, los electrones se localizan en elátomo electronegativo. Puesto que los electrones están localizados, la conductividad de los materiales iónicos es relativamente mala. Para que exista conductividad, los iones deben moverse con el campo eléctrico; pero, debido a que son pesados, se mueven con gran lentitud y son, por lo tanto, malos conductores térmicos y eléctricos a temperaturas bajas. La energía de enlace como consecuencia de laformación de enlaces iónicos es relativamente grande y, por ende, cabría esperar que los materiales fueran de alto punto de fusión. Los cerámicos son ejemplos de materiales con enlaces iónicos y se utilizan con gran eficacia para soportar ambientes de alta temperatura y como aisladores y dieléctricos, pero son muy frágiles a causa de la naturaleza localizada del enlace.
Fig. 3. Enlace iónico entrelos átomos de cloro y sodio. La trasferencia de electrones de Na hasta Cl genera un catión (Na+) y una anión (Cl-). El enlace iónico se debe a la atracción coulómbica entre los iones de carga opuesta.
 Enlace covalente
El enlace iónico no es direccional. En oposición al el enlace covalente que es una naturaleza altamente direccional. El nombre “covalente” se deriva de la distribucióncompartida, cooperativa, de electrones de valencia entre dos átomos adyacentes. Una particularidad importante de estos enlaces es que se pueden formar entre átomos del mismo tipo, entre los cuales puede haber muy poca o ninguna formación de enlaces iónicos, el enlace covalente se forma entre átomos con pequeñas diferencias de electronegatividad y ubicados muy próximos en la tabla periódica, generalmente secomparten sus electrones externos s y p con otros átomos, de modo que alcanza la configuración electrónica de gas noble. En un enlace covalente sencillo, cada uno de los dos átomos contribuye con un electrón a la formación del par de electrones del enlace, y las energías de los dos átomos asociadas con el enlace covalente son menores (mas estables) como consecuencia de la interacción de los...