Enlace quimico

1. EL ENLACE QUÍMICO
La mayoría de la materia esta conformada por moléculas o iones formados por los átomos. Una molécula es un agregado de, por lo menos, dos átomos y que mantienen unidos por medio de fuerzas químicas o enlaces químicos. Los átomos combinados pueden ser del mismo o de diferentes elementos químicos y siempre en las mismas proporciones para una molécula definida. 1.1 ESTRUCTURADE LEWIS Los átomos se combinan con el fin de alcanzar configuraciones electrónicas más estables, es decir, cuando el átomo es isoelectrónico con un gas noble, y esto lo logra combinando o mezclando los electrones más externos ó electrones de la capa de valencia. Una estructura de Lewis esta conformada por el símbolo del elemento y un punto por cada electrón de valencia que posea.

H.

.. .O ...

He :

.. . S. ..

Es importante aclarar que la estructura de Lewis para los elementos de un mismo grupo, desde el 1A hasta el 8A, son idénticas, como se observa en el oxigeno y el azufre que pertenecen al grupo 6A.

IA .H . Li

II A . Be.

III A . .B.

IV A V A . .C . . .. . N. .

VI A VII A VIIIA .. .O . .. . .. . F. .. . He . .. . . . Ne . ..

1.2 EL ENLACE IÓNICO El enlaceiónico es la fuerza electrostática que mantiene unidos a los iones en un compuesto iónico, el cual esta conformado por elementos de baja energía de ionización (formadores de cationes) y de alta afinidad electrónica (formadores de aniones). Los elementos con mayor tendencia a la formación de cationes son los métales alcalinos y los alcalinoterreos, mientras que los formadores de aniones son loshalógenos y el oxigeno. La tendencia en el enlace iónico es completar el ultimo

nivel de energía, por la perdida o ganancia de uno o mas electrones, como por ejemplo, en la formación del fluoruro de litio:

. Li
Li: 1s2 2s1 F: 1s2 2s2 2p5

+

.. .F . .. .

Li+

. ... .F ...

Li+: 1s2 F-: 1s2 2s2 2p6

En la anterior demostración se nota claramente que el litio con su baja energíade ionización pierde un electrón, quedando convertido en el cation litio, por su parte, el flúor poseedor de una alta afinidad electrónica, gana el electrón del litio, convirtiéndose en el anión fluoruro. 1.2.1 La energía de los compuestos iónicos

La formación del fluoruro de litio depende de los valores de la energía de ionización y afinidad electrónica de sus átomos, pero recordemos que en unproceso fisicoquímico de esta naturaleza, no contamos con un solo par de átomos reactantes y menos si se encuentran en estado sólido, donde un catión puede estar rodeado por un número específico de aniones y viceversa; por esta razón, la estabilidad final del compuesto fluoruro de litio es una sumatoria de todas las interacciones iónicas existente. Una manera de calcular la estabilidad de unsólido iónico, es determinar la energía necesaria para llevar a fase vapor y separar completamente los átomos de un mol del compuesto, a esta se le llama energía reticular. Una manera de calcular la energía reticular es aplicando al ley de Coulomb, dado que la energía potencial es proporcional al producto de las cargas de sus iones e inversamente a su radio.

Q Li+ Q FE=k r
Analizando la anteriorrelación, podemos predecir que la energía final es exotérmica, ya que la carga del litio es positiva y la del flúor es negativa, siendo su producto una energía negativa (exotérmica), demostrando de esta forma la estabilidad del compuesto. Otra forma de establecer la energía reticular de un compuesto iónico es a través del ciclo de Born-Haber, que relaciona el proceso a energías según los siguientespasos:

1. 2. 3. 4. 5.

Li(s) 1/2 F2(g) Li(g) F(g) + eLi+(g) + F-(g)

Li(g) F(g) Li+(g) + eF-(g) LiF(s) LiF(s)

∆ E1 = 155.2 kJ ∆ E2 = 75.3 kJ ∆ E3 = 520 kJ ∆ E4 = -328 kJ ∆ E5 = ? ∆ Etot = -594.1 kJ

Li(s) + 1/2F2(g)

∆ Etot = ∆ E1 + ∆ E2 + ∆ E3+∆ E4 + ∆ E5 ∆ E5 = ∆ Etot - (∆ E1 + ∆ E2 + ∆ E3+∆ E4) ∆ E5 = -594 - (155.2 + 75.3 + 520.0 - 328.0) ∆ E5 = -594 - 422.5 = -1016.5 kJ

Lo...