Teoria_de_Enlaces_Quimicos

RICARDO AGUILAR VARO

APUNTES BÁSICOS DE QUÍMICA GENERAL

TEMA 3: ENLACES QUÍMICOS
1. - INTERACCIONES ENTRE ÁTOMOS. ESTABILIZACIÓN Y ENLACES
El principio de exclusión de Pauli permite asignar a cada átomo una configuración electrónica que
determina el nivel energético del mismo. Estas configuraciones explican con gran acierto la estructura de
la Tabla Periódica y la variación de muchas de laspropiedades atómicas: energía de ionización, afinidad
electrónica, etc., lo que demuestra la validez del principio, y por tanto, la utilidad del modelo.
La variación de la energía de ionización y de la afinidad electrónica en los átomos sugiere que unas
determinadas configuraciones, en los niveles superiores, son más estables que otras; es decir, tienen un
contenido energético menor. Lasconfiguraciones que contienen orbitales llenos o semillenos (en especial
los orbitales p y d) son más estables (la simetría estabiliza). Esto hará que, si las especies químicas
interaccionan y se forman estructuras electrónicas más simétricas, la energía potencial del sistema
formado por dichas especies químicas disminuya.
INTERACCIÓN Y ENLACE
Cuando dos átomos que se encuentran alejados interaccionan,predominan las fuerzas de atracción entre
el núcleo de uno y la corteza electrónica del otro. Como resultado de ello, los átomos se acercan y tiene
lugar la disminución de energía potencial eléctrica del sistema. A cierta distancia, las fuerzas de repulsión
núcleo-núcleo y corteza-corteza empiezan a tener más importancia y la energía potencial eléctrica del
sistema empieza a aumentar. Cuando los átomosse encuentran a cierta distancia (d) la energía potencial
del sistema es mínima: la situación es comparable a la de dos bolas que caen a un agujero.

Aumento energía potencial
por repulsión eléctrica

NIVEL SUPERIOR DE ENERGÍA:
átomos no enlazados

Distancia
interatómica

d
Ee

Disminución energía potencial
por atracción eléctrica

NIVEL INFERIOR DE ENERGÍA:
átomos enlazados

La tendencia naturalhacía los mínimos de energía hará que los átomos que forman el sistema queden
“atrapados en el pozo de energía”, es decir queden enlazados. Para que el sistema salga del “pozo” sólo
será necesario aportar la energía suficiente (energía de enlace), aportación que puede ocurrir por
interacción con otras especies químicas y formación de enlaces más estables. En estos casos la unión de
los átomos del“interior del pozo” se rompe y se forman otras uniones diferentes, es decir, tiene lugar una
REACCIÓN QUÍMICA.
En algunas interacciones entre átomos no se producen curvas como la anterior: no existe un mínimo de
energía y, por tanto, dichos átomos no enlazan. Esta situación es típica en los gases nobles, en los cuales
la configuración s2p6 de su último nivel (son los átomos con más electrones en elúltimo nivel) hace que
la curva de interacción repulsiva se desplace a la derecha impidiendo la formación del pozo energético.
Por tanto será muy difícil encontrar en la Naturaleza átomos de gases nobles enlazados (aunque no
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imposible). También la curva de interacción repulsiva puede desplazarse hacia laderecha si los átomos
tienen máxima carga nuclear, pocos niveles (repulsión núcleo-núcleo elevada) y un número de electrones
cercanos a ocho: los halógenos no reaccionan directamente con el oxígeno (aunque se pueden formar
compuestos obtenidos indirectamente). Los óxidos de flúor tienen una energía de enlace tan pequeña que
es difícil encontrarlos en la Naturaleza.
Cuando los átomos se sitúan a ladistancia de enlace (d), los orbitales atómicos incompletos de estos
átomos pueden solapar, de forma que la nube electrónica resultante engloba a los dos núcleos: los
electrones de estos orbitales se comparten y se forma un enlace en la dirección del orbital conjunto
formado. Se pueden producir solapamientos entre varios orbitales, de manera que pueden formarse
enlaces dobles o triples entre...