Termoquimik

ACCESO A LA UNIVERSIDAD

MAYORES DE 25 AÑOS

QUÍMICA

Tema 3: EL ENLACE QUÍMICO

TEMA 3. EL ENLACE QUÍMICO

1. CONCEPTO DE ENLACE
El enlace químico es la unión de dos o más átomos para formar un compuesto. El enlace químico se explica por las fuerzas atractivas que mantienen unidos a los átomos en un compuesto.

La naturaleza tiende en todo proceso a los estados de mínimaenergía. Cuando dos o más átomos se enlazan la energía del sistema formado por los átomos enlazados disminuye a la energía del sistema formado por los átomos sin enlazar. Cuando esa disminución de energía es superior a 42 kilojulios por mol se constituye un enlace químico.

Desde el punto de vista electrónico los átomos se enlazan de forma que, compartiendo o cediendo electrones, consigan tener ensu capa electrónica externa un total de ocho electrones (regla del octeto). Esta regla explica la mayoría de los enlaces.

Otra forma de explicar la formación de enlaces es mediante las curvas de energía de Morse: consideremos dos átomos tan separados que no ejercen ninguna fuerza entre ellos; el sistema tiene una energía inicial que podemos considerar nula. A medida que los átomos se aproximancomienzan a actuar las fuerzas atractivas (de largo alcance) disminuyendo la energía del sistema; si sigue disminuyendo la distancia comienzan a aparecer las fuerzas repulsivas (de corto alcance) entre las nubes electrónicas. Hay una distancia entre los átomos (d0) para la cual la energía del sistema es mínima. Esta es la distancia de enlace y a la energía correspondiente a esta distancia se lellama energía de enlace.

2. ENLACE IÓNICO

El enlace iónico se produce al unirse un elemento metálico muy electropositivo con un elemento no metálico muy electronegativo; el metal cede electrones al no metal; el metal queda cargado positivamente y el no metal negativamente; los iones así formados se unen mediante fuerzas de atracción electrostática, estructurándose en forma de red cristalina.- Lo forman elementos muy electropositivos (metales alcalinos -grupo 1A- y alcalinotérreos -grupo 2A-) con los elementos muy electronegativos (grupos 6B y 7B).
- Se forman mediante cesión de electrones: el metal cede electrones al no metal, de modo que ambos alcanzan la configuración estable.
- Se forman iones (átomos con carga eléctrica) positivos (el del metal) y negativos (eldel no metal) quedando ambos enlazados por atracción electrostática.
- No se forman verdaderas moléculas (un átomo concreto enlazado a otro u otros átomos concretos) sino que cada ión queda atraído por un conjunto de iones de distinto signo a su alrededor formándose redes iónicas. A pesar de ello en los compuestos iónicos se sigue hablando de molécula y de peso molecular.
- La atraccióniónica es muy fuerte; por ello los compuestos iónicos son sólidos y de punto de fusión muy elevado.
- Al disolverse en agua los compuestos iónicos se separan los iones, dando por tanto disoluciones conductoras de la electricidad.
- La forma de las redes cristalinas depende de la carga y de los radios de los iones.

Veamos como ejemplo el cloruro de sodio:
El Cloro tiene de númeroatómico 17, y su configuración electrónica es [pic]. El Na tiene de número atómico 11 y su configuración electrónica es [pic]. El Sodio cede el electrón 3s1 al Cloro con lo cual se forman los iones Cl-1 y Na+1 cuyas configuraciones son [pic] los cuales quedan enlazados por fuerzas electrostáticas (de Coulomb) formando la red iónica del cloruro de sodio ClNa.

[pic]

La red iónica del clorurosódico es así:

[pic]

2.1. ESTRUCTURA DE LOS COMPUESTOS IÓNICOS.

Los iones se disponen en el espacio formando estructuras llamadas redes cristalinas. Existen siete tipos de redes, llamados sistemas cristalográficos que se distinguen por la figura espacial (poliedro) resultante y por la posición que los iones ocupan en los poliedros (en los vértices, en el centro del poliedro, en los...