18/2/99 El enlace quimico: ENLACE QUIMICO:

18/2/99
El enlace quimico:
ENLACE QUIMICO:
1.Concepto y estructura de Lewis
Union de 2 o mas atomos y tiene siempre un fundamento de tipo electrico.
Para que cada elemento sea mas estable de lo que es
Tipos:
−Enlace ionico
−Enlace covalente
El enlace quimico es un proceso en el los atomos ganan,pierden o comparten
electrones de las capas externas hasta conseguir la configuracion propia
de un gas noble.
La estructura de lewis consiste en la representacion de un atomo ion o
molecula mediante los simbolos quimicos de los elementos rodeados de los
electrones del ultimo nivel o capa de valencia.
Enlace ionico: Este es un enlace en el que como podremos ver mas adelante
los atomos ganan electrones hasta conseguir la configuracion de gas noble
y los que los pierden con el mismo fin forman iones de signo contrario que
pueden unirse por fuerzas electricas.
Enlace covalente: Sin embargo en este tipo de enlace los atomos comparten
electrones.Cada uno de ellos adopta configuracion de gas noble si se tienen
en cuenta sus electrones y los de los atomos vecinos cedidos en comparticion
2.Enlace ionico
2.1.Formacion de un enlace ionico
Cuando se ponen en contacto, en las condiciones adecuadas, elementos de
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electronegatividadmuy diferentes, se produce una cesion de electrones del
elemnto menos electronegativo al mas electronegativo y se forman los
respectivos iones positivos y negativos.Este tipo de enlace suelel darse entre
elementos que estan a un extremo y otro de la tabla
Caracteristicas : Gran diferencia de electronegatividad
Carga pequena de los iones
Cation grande (ion positivo) y anion (ion positivo)pequeno
2.2.Redes ionicas
Los iones no forman moleculas aisladas sino que se agrupan ordenadamente
en redes en esta el numero de cargas positivas tiene que ser igual al numero
de cargas negativas
2.3 Energia reticular
Se denomina energia reticular a la energia necesaria para separar
totalmente los iones que forman una red cristalina hasta una distancia
infinita
2.4.Propiedades de los compuestos ionicos
−Son solidos cristalinos de elevada temperatura de fusion porque hace
falta mucha energia para liberar unos iones de la atraccion de los otros
y destruir la estructura cristalina
−En estado solido los iones no conducen la electricidad porque los iones
estan en posiciones fijas.
−Por la misma intensidad de atraccion son duros
−Son solubles en disolventes polares (agua ejemplo)
3.Enlace covalente
3.1 Teoria del enlace de valencia
La teoria supone que un enlace covalente se forma cuando en una zona del
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espacio se superponen dos orbitales atomicos cada uno de los cuales tenia
un unico electron (desaparedo).Como los dos electrones pertenecen ahora a los
dos orbitales indistintamente, estaran apareados y tienen que tener sus
spines antiparalelos para cumplir el pricipio de Pauli.
Es posible formar un enlace covalente por interseccion de un orbital lleno
(2 electrones)con un orbital vacio. El enlace formado de esta particular
manera se denomina enlace covalente dativo o covalente coordinado
3.2 Teoria del orbital molecular
Hund y Mulliken desarrollaron una teoria segun la cual todos los
electrones de una molecula estan bajo la accion de todos los nucleos que en
ella haya.De acuerdo con este supuesto, sus energias y distribuciones
espaciles no se pueden describir a partir de orbitales atomicos (calculados
para electrones atraidos por un solo nucleo)
−Orbital molecular enlazante:Tiene una energia mas pequena que los
orbitales atomicos de partida.Representa respecto de estos,un aumento
de densidad electronica entre nucleos. Esta mayor densidad electronica
internuclear contrarresta las interacciones repulsivas de los nucleos
y colabora a mantenerlos unidos
−Orbital molecular antideslizante: tiene una energia mayor que los
orbitales atomicos de partida.Representa respecto de ellos una
disminucion de densidad electronica entre los nucleos.Por tanto no
colabora a mantenerlos unidos
*Tipos de orbitales moleculares:Los orbitales moleculares se pueden reunir
en dos grupos: orbitales de tipo sigma
orbitales de tipo Pi
+Orbitales del tipo sigma: Este tipo se produce por interaccion
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frontal de orbitales atomicos
+Orbitales del tipo Pi:Se forman a partir de orbitales atomicos que
interactuan lateralmente, o sea , que se interpenetran fuera de la
linea de union internuclear
*Diagramas de energia y configuarcion electronica:
−Configuarcion electronica molecular es la notacion de estos orbitales
con una indicacion del numero de elctrones en cada uno
−Un diagrama de energia consiste en la representacion esquematica de
estos orbitales, siguiendo el orden energetico y con indicacion de los
orbitales atomicos de partida.
3.3Hibridacion de orbitales atomicos y geometria molecular
En algunas moleculas se presenta el problema de explicar como se
pueden formar enlaces identicos a partir de orbitales diferentes.
Para explicar la discrepancia con los resultados experimentales, hay que
suponer que durante la reaccion se produce un proceso de hibridacion,
resultando unos nuevos orbitales atomicos hibridos del tipo: sp, sp2, sp3
3.4.Enlace covalente dativo
Es un tipo de enlace covalente en el que ambos electrones son
aportados por el mismo atomo
3.5.Polaridad de los enlaces y de las moleculas
El caracter polar de un enlace se mide a partir del momento dipolar
en el que : NU equivale al producto de la carga neta separada,Q,porla
distancia internuclear R(vector)
3.6.Enlaces multiples
Cuando dos atomos comparten no 1 sino 2 o 3 pares de electrones,
recurren a la formacion de enlaces del tipo Pi. Los orbitales Pi se forman
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a lado y lado de la linea internuclear y, por tanto, son compatibles con la
existencia de enlaces sigma.
3.7.Resonancia.Enlaces deslocalizados
Por ejemplo los enlaces que se dan en una molecula de
1,3,5−heptatrieno no corresponden ni a un enlace simple ni a uno doble.Este
tipo de moleculas presentan dobles enlaces alternados con simples, los
electrones de los enlaces Pi no estan restringidos a la union entre dos C
concretos,sino que tienen libertad de movimiento por toda la molecula ,
reforzando la union entre los C.
La deslocalizacion de los enlaces Pi se planteaba antiguamente como la
existencia simultanea de la molecula en varias formas diferentes llamadas
formas de resonancia.
3.8.Sustancias moleculares y redes covalentes
Las sustancias covalentes no tienen propiedades homogeneas en cuanto
a estructura, como pueden tenerlas los compuestos ionicos o los metales.
Basicamente se pueden dividir en sustancias formadas por moleculas y
sustancias que forman redes de elevadas cantidades de atomos.
+Sustancias moleculares : en ambiente son gases,liquidos o solidos
dependiendo de su masa molecular y de la densidad de las fuerzas
intermoleculares
+Redes covalentes : Los enlaces covalentes permiten asociaciones de
grandes e indeterminadas cantidades de atomos iguales o diferentes.
No se puede hablar en este caso de molecula,sino de red o cristal
covalente.
4.Fuerzas intermoleculares
4.1.Puente de hidrogeno
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Cuando un atomo de H esta unido a un atomo notablemente mas electrone−
gativo que el , como : O, F o N el par de electrones que forma el
enlace esta fuertemente atraido por el atomo mas electronegativo,
produciendose una polarizacion del enlace.Esto proporciana una carga
parcial positiva al atomo de H y una carga parcial negativa al otro
atomo. En virtud de estas cargas, puede establecerse atraccion
electrica entre los hidrogenos de una molecula y los atomos
electronegativos de una molecula vecina.
4.2.Fuerzas de Van der Waals
Estas fuerzas representan interacciones de tipo debil entre dos atomos y
moleculas .Estas interacciones pueden ser de 3 tipos:
*Dipolo permanente −dipolo permanente
*Dipolo permanente −dipolo inducido
*Dipolo instantaneo −dipolo inducido instantaneo
4.3.Enlace metalico
En estado solido se presentan en redes de atomos con un empaqueta−
miento muy elevado. Cada atomo esta rodeado de otros 8 atomos o mas.
A pesar de ello, los metales disponen de pocos electrones en su capa
de valencia.
4.3.1.Teoria de valencia o teoria de deslocalizacion
Los metales no pueden formar enlaces covalentes localizados por
falta de electrones.Por tanto, los enlaces tienen que estar deslocali−
zados.De esta manera los electrones no estan sujetos a un par
concreto de atomos de la red, sino que se pueden mover libremente
sirviendo de union movil
4.3.2.Teoria de los electrones libres
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Este modelo supone que todos los atomos del metal estan ionizados por
la perdida de sus electrones de valencia.La fuerza neta de todos los
nucleos sobre estos electrones de valencia es cero y por tanto puede
moverse de una region a otra del cristal
4.3.3.Teoria de las bandas de energia
Segun la teoria de orbital molecular, los electrones que forman los
enlaces estan situados en orbitales que se forman a partir de los
orbitales atomicos .Cuando se trabaja con un alto numero de orbitales
al cojunto se le considera banda de energia en vez de tratarlos
individualmente
HA este trabajo le faltan algunas fotos y esquemas que no he puesto por que ocupaba mucho espacio pero si
necesitas algo especifico escribe a:
E−mail:
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