EL ENLACE QU MICO

EL ENLACE QUÍMICO

¿POR QUÉ SE UNEN LOS ÁTOMOS?
Los átomos, moléculas e iones y se unen entre sí porque al hacerlo se llega a una situación de mínima energía, lo que equivale a decir de máxima estabilidad. Son los electrones más externos, los también llamados electrones de valencia los responsables de esta unión, al igual que de la estequiometría y geometría de las sustancias químicas.

TIPOS DEENLACES

      Iónico (entre iones).

      Covalente (entre átomos de una misma molécula).

      Intermoleculares:

   Fuerzas de Van de Waals
   Enlaces de hidrógeno.

      Metálico (entre cationes metálicos unidos por e–).


ENLACE IÓNICO

Se da entre un metal que pierde uno o varios electrones y un no-metal que los captura, resultando iones positivos y negativos que se mantienenunidos por atracciones electrostáticas, formando los iones una red cristalina que se repite en la tres direcciones del espacio, no formándose moléculas con un número limitado de iones, por lo que las fórmulas de los compuestos iónicos son empíricas, es decir, sólo dan idea de las proporción de átomos existentes en la red cristalina.
Las reacciones de pérdida o ganancia de e– se llaman reaciones deionización.


Ejemplo de reacciones de ionización:

      Na – 1 e–  Na+

      O + 2e–  O2–

Reac. global: 

O + 2 Na  O2– + 2 Na+.

 Y la formula del compuesto será: Na2O.

Energía reticular en los compuestos iónicos (U o Er)

También llamada energía de red. Es la energía dsprendida en la formación de un mol de compuesto iónico sólido a partir de sus iones en estado gaseoso.

Ejemplo:
Enel caso de la formación de NaCl la U o Er corresponde a la reacción:

Na+ (g) + Cl– (g)  NaCl (s) (U < 0)

Es bastante difícil de calcular por lo que se recurre a métodos indirectos aplicando la ley de Hess. Es lo que se conoce como ciclo de Born y Haber.

Los factores de los que depende la energía reticular (al ser siempre negativa consideraremos siempre valores absolutos) vienen marcados porla ley de Coulumb y son:



      A mayor carga de los iones mayor “U”. Así el CaO (Ca2+ y O2–)
tendrá “U” mayor que el NaCl (Na+ y Cl–).

      A menor tamaño de los iones mayor “U”. Así el NaCl (Na+ y Cl–) tendrá “U” mayor que el KBr (K+ y Br–).

Ciclo de Born y Haber
La reacción global de formación de NaCl es:
Na (s) + ½ Cl2 (g)  NaCl (s)  (Hf = –411’1 kJ)
que puede considerarse sumade las siguientes reacciones:

     Na (s)  Na (g)                              (Hsubl = +107’8  kJ)
     ½ Cl2 (g)  Cl (g)                           (½ Hdis= +121’3  kJ)
     Cl (g)  Cl– (g)                               (HAE = –348’8 kJ)
     Na (g)  Na+ (g)                            (HEI = +495’4 kJ)
     Na+ (g) + Cl– (g)  NaCl (s)           (U = ?)

De donde puede deducirseque:

U = Hf – (Hsubl + ½ Hdis + HAE + HEI)
U = –411’1 kJ – (107’8  kJ + 121’3  kJ –348’8 kJ + 495’4 kJ) = –786’8 kJ


ESTRUCTURA CRISTALINA DE LOS COMPUESTOS IÓNICOS.

Los iones en los compuestos iónicos se ordenan regularmente en el espacio de la manera más compacta posible. Cada ion se rodea de iones de signo contrario dando lugar a celdas o unidades que se repiten en las tres direcciones delespacio.

Índice de coordinación

“Es el  número de iones de signo opuesto que rodean a un ion dado”. Cuanto mayor es un ion con respecto al otro mayor es su índice de coordinación.
Principales tipos de estructura cristalina


      NaCl (cúbica centrada en las caras para ambos iones). Índice de coordinación para ambos iones es 6.

      CsCl (cúbica  para ambos iones). Índice de coordinaciónpara ambos iones = 8

      CaF2 (cúbica centrada en las caras para el Ca2+ y tetraédrica para el F– ).Índice de coordinación para el F– = 4 y para el Ca2+= 8.

Factores de los que depende la estructura cristalina..
      El tamaño de los iones.

      La estequiometría que viene dada por la carga de los iones de forma que el cristal sea neutro.

Para calcular el nº de átomos por celda se toma...