¿Qué es un enlace químico? Un enlace químico es la fuerza que mantiene unidos a los átomos de un compuesto. La fuerza que une los átomos es electromagnética, y al unirse los átomos conservan su propia naturaleza. Por ejemplo, el agua común se forma debido a la unión de dos átomos de hidrógeno (H2) y uno de oxígeno (O); por eso su fórmula química es H2O. Aunque estén unidos para formar agua, los átomos de hidrógeno siguen siendo de hidrógeno y el de oxígeno sigue siendo oxígeno. Recordemos que los átomos están formados por un núcleo rodeado por una nube de electrones, que tienen carga negativa. El núcleo del átomo tiene carga positiva, lo cual logra atraer a los electrones. Sin embargo, los electrones también son atraídos por los núcleos de otros átomos. Es así cómo se forman enlaces químicos. El hecho de que los átomos cedan o compartan electrones genera los distintos tipos de enlaces químicos. En los enlaces químicos, los átomos ceden, ganan o comparten electrones de lo que se llama capa de valencia, que es la capa más externa de un átomo donde ocurre la reactividad o la tendencia a formar enlaces químicos. Estos enlaces hacen que se formen nuevas sustancias (no son mezclas) que no se pueden separar a través de técnicas como el tamizado o el filtrado. Tipos de enlace químico Los átomos están formados por un núcleo (con carga eléctrica positiva) y electrones (partículas con carga eléctrica negativa) que giran alrededor. Ambas partes intervienen en los enlaces químicos. Los enlaces químicos que involucran a los núcleos atómicos se llaman metálicos. En cambio, los que implican intercambio de electrones se dividen en iónicos y covalentes. Enlaces iónicos Este tipo de enlace es muy resistente; produce compuestos químicos sólidos (cristales) solubles en el agua y con un elevado punto de fusión (entre 300 y 1.000 grados centígrados). Disueltos en agua, son conductores de electricidad. Además, participa un anión y un catión ¿Cómo se forman los enlaces iónicos? Los enlaces iónicos ocurren entre un metal y un no metal que poseen diferente electronegatividad (capacidad para atraer electrones). Los electrones de la capa de valencia de un átomo pasan a la capa de valencia del otro átomo. Lo que es lo mismo; un átomo metálico cede un electrón a un átomo no metálico, lográndose una estabilidad electrónica. A lo largo del proceso de formación del enlace se forman iones (cationes y aniones), de ahí el nombre de enlace iónico. Un ejemplo de este tipo de enlace es el cloruro de sodio: este compuesto químico se forma cuando el cloro (Cl) atrae el electrón de la capa de valencia que posee el átomo de sodio (Na). Otro ejemplo es el cloruro de manganeso (MgC), que se emplea en la fabricación de pinturas y desinfectantes. Como resultado del enlace químico, los electrones del átomo de manganeso son absorbidos por el átomo de cloro. Enlaces covalentes Los enlaces covalentes son muy duros y generan compuestos químicos insolubles con una alta temperatura de fusión (más de 1.000 grados centígrados). No conducen electricidad. De acuerdo con la manera en que los átomos comparten sus electrones, los enlaces covalentes pueden ser: Simples: comparten un par de electrones (A-A). Dobles: comparten dos pares de electrones (A=). Triples: comparten tres pares de electrones (A≡A). Pueden ser polares (no comparten electrones equitativamente) o apolares (reparten los electrones igualitariamente). Permiten que los átomos se agrupen en moléculas. Son habituales en las moléculas orgánicas de los seres vivos. Los compuestos covalentes se originan entre elementos no metales o similares. No producen partículas cargadas al disolverse Forman moléculas neutras ¿Cómo se forman los enlaces covalentes? El enlace covalente se forma cuando dos elementos no metálicos comparten electrones de su capa de valencia. El intercambio de electrones siempre se da de tal forma que cumpla con la ley del octeto. Se trata de un principio químico que afirma que la configuración más estable para un átomo es aquella en la cual este posee ocho electrones en su capa más externa. Un ejemplo de enlace covalente es el agua (H2O). Para crear la molécula de agua se necesitan dos enlaces covalentes simples. En un enlace simple el electrón del hidrógeno se comparte con el oxígeno, y el oxígeno comparte un electrón con el hidrógeno. Otro ejemplo de enlace covalente es el dióxido de carbono (CO 2), uno de los principales responsables del efecto invernadero y del cambio climático. Para formar este compuesto el carbono y el oxígeno crean dos enlaces dobles, es decir, que por cada enlace comparten dos pares de electrones. Enlaces metálicos Este tipo de enlace solo sucede en elementos metálicos. Consiste en la unión de los núcleos de dos átomos del mismo elemento metálico junto con sus electrones. Los enlaces metálicos se caracterizan por ser eficaces conductores de electricidad, tener un punto fusión y ebullición muy elevado, y oxidarse fácilmente. También son maleables y resistentes al rayado, muy sólidos y fuertes. En temperatura ambiente, se encuentran en estado sólido. ¿Cómo se forman los enlaces metálicos? Un ejemplo de enlace metálico es el del zinc, un elemento metálico. El proceso de formación de este tipo de enlace es: 1-Un núcleo atómico de un elemento metálico se junta a otro núcleo del mismo elemento. 2-Los electrones de la capa de valencia de ambos núcleos pasan a formar un mar de electrones alrededor. Es decir, no orbitan un solo núcleo atómico. 3-Las cargas positivas de los núcleos atómicos y las negativas de los electrones se atraen. El resultado son electrones de valencia que forman el mar de electrones alrededor de los núcleos atómicos (cationes). Ejemplos de enlace químico Enlaces iónicos Enlaces covalentes Óxido de bario (BaO). Cloruro de magnesio (MgCl2). Óxido de calcio (CaO) Nitrato de plata (AgNO3) Hidróxido de zinc (ZnOH2) Bromuro de potasio (KBr) Carbonato de calcio (CaCO3) Sulfato de cobre (CuSO4) Fluoruro de Litio (LiF) Cloruro de manganeso (MnCl2) Sulfato de potasio (K2SO4) Óxido de hierro (FeO) Fosfato disódico (Na2HPO4) Ioduro de potasio (KI) Dióxido de Carbono (CO2) Amoníaco (NH3) Parafina (CnH2n+2) Diesel (C12H26) Dibromo (Br2) Monóxido de Carbono (CO) Butano (C4H10) Benceno (C6H6) Nitrógeno molecular (N2) Metano (CH4) Ácido clorhídrico (HCl) Ácido cianhídrico (HCN) Enlaces metálicos Cualquier metal en estado puro es un ejemplo de enlace metálico, a saber: Níquel (Ni) Hierro (Fe) Aluminio (Al) Titanio (Ti) Plomo (Pb) Cobalto (Co) Cobre (Cu) Zinc (Zn) Mercurio (Hg) Oro (Au) Plata (Ag) Bario (Ba) Importancia de los enlaces químicos La importancia de los enlaces químicos es que forman moléculas orgánicas e inorgánicas, y de esta manera forman parte de la base de todos los organismos vivos. Si se les somete a determinadas condiciones, estos enlaces se pueden romper. Esta energía se llama energía de enlace. Algunas de las técnicas para romper los enlaces se aplican mediante electricidad, altas temperaturas o suscitando reacciones químicas con diferentes compuestos. Por ejemplo, para separar las moléculas de oxígeno e hidrógeno del H 2O, podemos aplicar electricidad al agua, que es el proceso conocido como electrólisis. Los compuestos químicos formados por enlace son numerosos y están presentes en la vida cotidiana. La sal que usamos para sazonar los alimentos es un compuesto químico producto del enlace entre un átomo de sodio (Na) y uno de cloro (Cl). Su fórmula química es NaCl, que se lee cloruro de sodio. Lifeder. (5 de abril de 2022). Enlace químico. Recuperado de: https://www.lifeder.com/enlace-quimico/. Características y propiedades Generalmente, los enlaces químicos poseen las propiedades de punto de fusión, agregación, solubilidad en el agua, punto de ebullición, entre otros. De igual forma, tienen conductividad eléctrica y térmica. Adicionalmente, mantiene unidos a los átomos en diversas moléculas, pero sus propiedades químicas dependerán de las sustancias que posean los enlaces. Ahora, entre sus características se pueden mencionar: Mientras más electronegatividad, mayor fuerza de atracción entre los electrones y átomos. A menor electronegatividad, mayores propiedades covalentes en los enlaces. La fuerza del enlace químico dependerá de la diferencia en la distribución que posean los orbitales electrónicos y la electronegatividad. Los enlaces químicos se mantienen unidos gracias a las fuerzas intramoleculares. La fuerza de los enlaces depende de la distribución de los electrones. El número de electrones que participan en los enlaces químicos siempre son pares Warnes, N. (2021). Enlace químico. ConceptoABC. Recuperado de: https://conceptoabc.com/enlace-quimico/ Enlaces químicos: Qué son, cuántos tipos existen y cómo identificarlos (gostudent.org) Dato: Los gases nobles presentan estabilidad total, puesto que el último nivel ya tiene 8 electrones fijos. Esto hace que los gases nobles se encuentren en forma atómica en la naturaleza y no tiendan a unirse entre sí o con otros átomos para formar compuestos. - Enlaces químicos entre moléculas: Puente de hidrógeno: Los enlaces de hidrógeno ocurren cuando el hidrógeno interactúa con otro elemento de alta polaridad. En estos casos, el hidrógeno tiene carga positiva, razón por la cual es atraído hacia los átomos con carga negativa, creando un puente de hidrógeno con ellos. Aunque este tipo de enlace químico es débil, es muy común. Por ejemplo, son muy habituales los puentes de hidrógeno del agua. Fuerzas de dispersión de London: En el caso de las fuerzas de dispersión de London, la unión se puede dar entre cualquier tipo de molécula. Se trata también de enlaces débiles, debidos a desequilibrios temporales en la distribución de los electrones. Como ya sabemos, los electrones siempre están moviéndose por el espacio. Por esta razón, hay momentos en los que se agrupan, creando una carga negativa en una parte de la molécula y una positiva en la otra. Si esta molécula está cerca de otra molécula en la que las cargas eléctricas están desequilibradas, sus cargas opuestas se atraerán entre sí. - Mar de electrones Se llama “mar de electrones” al fenómeno que se produce entre los átomos metálicos de un mismo tipo que se hallan sometidos entre sí a enlaces metálicos. Se puede ver como si los núcleos atómicos estuviesen inmersos en un mar de sus electrones. Ruptura de enlaces químicos Los enlaces químicos pueden romperse en condiciones determinadas, al ser sometidos a la acción del calor, de la electricidad o de otras sustancias que rompan la unión y permitan la liberación de sus átomos involucrados. Así, por ejemplo, al aplicar electricidad al agua pueden separarse el hidrógeno y oxígeno que la componen en un proceso llamado “electrólisis”. Por otro lado, al aumentar mucho la temperatura (suministrando calor) de una proteína, se la puede desnaturalizar y romper sus enlaces constitutivos. Origen del concepto Desde tiempos remotos se sospecha que los elementos constitutivos de la materia se agrupan entre sí de acuerdo a ciertas formas de afinidad. Pero fue sería en 1704 cuando Isaac Newton postularía su teoría del enlace químico, basándose en las teorías atómicas ya formuladas, y advirtiendo que “una fuerza” mantenía a los átomos unidos en las reacciones químicas observadas. En 1819, gracias a la invención de la pila voltaica, Jöns Jakob Berzelius introdujo las nociones de electropositividad y electronegatividad a la teoría de la combinación atómica, y posteriormente, en el siglo XX, Gilbert Lewis introdujo el concepto del enlace formado por par de electrones, dando origen a la posibilidad de enlaces simples, dobles y triples, ya que los átomos podrían compartir entre uno y seis electrones. Así surgieron los enlaces covalentes. En 1927 surgió también una teoría semejante a la de Lewis, pero en la que ocurría una transferencia total de electrones, y fue propuesta por Walther Kossel. Esta daría origen a los enlaces iónicos. Fuente: https://humanidades.com/enlace-quimico/#ixzz8AW3d1ccu ¿Cómo se forma la materia? Tipos de enlaces químicos, ejemplos y características - ZS España (zschimmer-schwarz.es)