Enlace químico

Un enlace químico es la interacción física responsable de las interacciones entre átomos, moléculas eiones, que tiene una estabilidad en loscompuestos diatómicos y poliatómicos.

Los químicos suelen apoyarse en lafisicoquímica o en descripciones cualitativas.

En general, el enlace químico fuerte está asociado en la transferencia de electronesentre los átomos participantes. Las moléculas, cristales, y gases diatómicos (que forman la mayor parte del ambiente físico que nos rodea) está unido por enlaces químicos, que determinan las propiedades físicas yquímicas de la materia.

Diferencias

Los electrones de valencia son loselectrones que se encuentran en el últimonivel de energía del átomo, siendo estos los responsables de la interacción entre átomos de distintas especies o entre los átomos de un mismo orbital. Los electrones en los niveles de energía externos son aquellos que serán utilizados en la formación de compuestos y a los cuales se les denomina como electrones de valencia.

Regla del octeto

La regla del octeto, enunciada en1916 por Gilbert Newton Lewis, Físicoquímico norteamericano, dice que la tendencia de los iones de los elementos delsistema periódico es completar sus últimos niveles de energía con una cantidad de 8electrones, de tal forma que adquiere una configuración muy estable. Esta configuración es semejante a la de un gas noble,^[1] los elementos ubicados al extremo derecho de la tabla periódica. Los gases nobles son elementos electroquímicamente estables, ya que cumplen con la estructura de Lewis, son inertes, es decir que es muy difícil que reaccionen con algún otro elemento. Esta regla es aplicable para la creación de enlaces entre los átomos, la naturaleza de estos enlaces determinará el comportamiento y las propiedades de las moléculas. Estas propiedades dependerán por tanto del tipo deenlace, del número de enlaces por átomo, y de las fuerzas intermoleculares.

REGLA DEL DUPLETE


Así como los elementos electronegativos, cumplen la regla del octeto, para alcanzar la configuración de un gas noble. El Hidrogeno, cumple la regla del dueto. 
La regla del dueto consiste en que el H2, al combinarse con otro elemento, ya sea en un enlace iónico o un enlace covalente, lo hace para completar su orbital con 2 electrones. 

La sola regla del octeto y regla del dueto no nos permite hacer la estructura de Lewis, deberemos decidir como colocar los é en torno a los átomos enlazados, esto es cuantos é de valencia están involucrado en el enlace

CUADRO COMPARATIVO DE LAS REGLAS

	Regla de octeto	Regla de duplete
	La regla del octeto dice que la tendencia de los átomos de los elementos del sistema periódico, es completar sus últimos niveles de energía con una cantidad de 8 electrones tal que adquiere una configuración semejante a la de de un gas noble, ubicados al extremo derecho de la tabla periódica y son inertes, o sea que es muy difícil que reaccionen con algún otro elemento pese a que son elementos electroquímicamente estables, ya que cumplen con la ley de Lewis, o regla del octeto. Esta regla es aplicable para la creación de enlaces entre los átomos.	La ley del dueto, es muy similar, los átomos se vuelven estables con 8 electrones en su último nivel pero también si se quedan con 2, en este ejemplo puedes poner al Helio (He), es un gas noble pero si revisas en la Tabla Periódica no tiene 8 electrones sino solo 2, esto es porque al igual que con 8 electrones con 2 los elementos se vuelven muy estables.
	Para alcanzar tal estabilidad sugerida por la regla del octeto, cada elemento precisa ganar o perder electrones en los enlaces químicos, de esa forma ellos adquieren ocho electrones en la capa de valencia.	En el caso de los átomos de los elementos H, Li y Be, cuando establecen enlaces, tienden a completar su último nivel de energía con 2 electrones y alcanzar la configuración electrónica del gas noble helio (He). (Regla del dueto) -Los elementos metálicos ceden electrones. -Los elementos no metálicos ganan o comparten electrones.

Clasificacion de enlaces quimicos

Enlace iónico

El enlace iónico consiste en la atracción electrostática entre átomos con cargas eléctricas de signo contrario. Este tipo de enlace se establece entre átomos de elementos poco electronegativos con los de elementos muy electronegativos. Es necesario que uno de los elementos pueda ganar electrones y el otro perderlo, y como se ha dicho anteriormente este tipo de enlace se suele producir entre un no metal (electronegativo) y un metal (electropositivo).

Un ejemplo de sustancia con enlace iónico es el cloruro sódico. En su formación tiene lugar la transferencia de un electrón del átomo de sodio al átomo de cloro.

Enlace covalente

Lewis expuso la teoría de que todos los elementos tienen tendencia a conseguir configuración electrónica de gas noble (8 electrones en la última capa). Elementos situados a la derecha de la tabla periódica ( no metales ) consiguen dicha configuración por captura de electrones; elementos situados a la izquierda y en el centro de la tabla ( metales ), la consiguen por pérdida de electrones. De esta forma la combinación de un metal con un no metal se hace por enlace iónico; pero la combinación de no metales entre sí no puede tener lugar mediante este proceso de transferencia de electrones; por lo que Lewis supuso que debían compartirlos.

Es posible también la formación de enlaces múltiples, o sea, la compartición de más de un par de electrones por una pareja de átomos. En otros casos, el par compartido es aportado por sólo uno de los átomos, formándose entonces un enlace que se llama coordinado o dativo. Se han encontrado compuestos covalentes en donde no se cumple la regla. Por ejemplo, en BCl3, el átomo de boro tiene seis electrones en la última capa, y en SF6, el átomo de azufre consigue hasta doce electrones. Esto hace que actualmente se piense que lo característico del enlace covalente es la formación de pares electrónicos compartidos, independientemente de su número.

ENLACE METÁLICO

Los elementos metálicos sin combinar forman redes cristalinas con elevado índice de coordinación. Hay tres tipos de red cristalina metálica: cúbica centrada en las caras, con coordinación doce; cúbica centrada en el cuerpo, con coordinación ocho, y hexagonal compacta, con coordinación doce. Sin embargo, el número de electrones de valencia de cualquier átomo metálico es pequeño, en todo caso inferior al número de átomos que rodean a un dado, por lo cual no es posible suponer el establecimiento de tantos enlaces covalentes.

En el enlace metálico, los átomos se transforman en iones y electrones, en lugar de pasar a un átomo adyacente, se desplazan alrededor de muchos átomos. Intuitivamente, la red cristalina metálica puede considerarse formada por una serie de átomos alrededor de los cuales los electrones sueltos forman una nube que mantiene unido al conjunto.

	Semejanzas	Diferencias
ENLACE IÓNICO.	es muy grande, es decir, se encuentran en extremos opuestos de la tabla periódica. se establecen ambos con átomos	El átomo de cloro es más electronegativo que el de sodio y se lleva al electrón, quedando con carga negativa. mientras que en el enlace iónico un átomo cede sus electrones de valencia y otro los adquiere, formando iones (el primero con carga positiva y el segundo con carga negativa). Los enlaces iónicos Son solubles en agua por lo general, los iones quedan libres al disolverse y puede conducir la electricidad en dicha situación.
ENLACE COVALENTE	Es muy fuerte y se rompe con dificultad. se establecen ambos con átomos	Si la diferencia de electronegatividades entre los 2 átomos es marcada, tenemos un enlace polar y se favorecerá la solubilidad de la substancia en solventes polares. Ejemplo: un enlace O-H En el enlace covalente los electrones se comparten. mientras que los enlaces covalentes La mayoría son poco solubles en agua. Cuando se disuelven en agua no se forman iones dado que el enlace covalente no los forma, por tanto, si se disuelven tampoco conducen la electricidad.

. Fórmulas de Lewis para moléculas e iones 
poliatómicos.

Las formulas de Lewis las usamos para mostrar los electrones de valencia en dos moléculas simples. Una molécula de agua puede representarse por uno de los siguientes diagramas.

Una molécula de H2O tiene dos pares electrónicos compartidos, es decir, dos enlaces covalentes simples. El átomo O tiene dos pares no compartidos:
En las formulas de guiones, un par de electrones compartidos se indican por un guión. En el dióxido de carbono (CO2) hay dos dobles enlaces, y su formula de Lewis es:

Una molécula de dióxido de carbono (CO2) tiene cuatro pares electrónicos compartidos, es decir, dos dobles enlaces. El átomo central (C) no tienes pares sin compartir.
Los enlaces covalentes en un ion poliatómico pueden representarse de la misma forma. La formula Lewis para el ion amonio, NH4, muestra solo ocho electrones, aunque el átomo N tiene cinco electrones en su capa de valencia y cada átomo H tiene uno, con un total de cinco más cuatro (1) igual nueve electrones. El ion NH4+, con una carga de 1+, tienen un electrón menos que los átomo originales.

Describir formulas de Lewis es un método de contar los electrones que es útil para la primera aproximación para sugerir esquemas de enlaces. Es importante saber que las formulas de puntos de Lewis solo muestran el número de electrones de valencia, el número y las clases de enlaces y el orden en que están conectados los átomos. No intentan mostrar las formas tridimensionales de las moléculas e iones poliatómicos.


Cuando se forman enlaces iónicos una estructura de Lewis no representa una molécula, sino cationes y aniones que en conjunto forman cristales.

Ejemplo: la estructura de Lewis del NaCl(cloruro de sodio) es la siguiente:

Ejemplo: la estructura de Lewis del CaS(sulfuro de calcio) es la siguiente:

Ejemplo: la estructura de Lewis del MgF₂(fluoruro de magnesio) es la siguiente:

Ejemplo: la estructura de Lewis del K₂O (óxido de potasio) es la siguiente:

Video

Clasificación de los enlaces covalentes.

i) atendiendo al número de pares de electrones compartidos: a) enlace covalente simple: Cada átomo aporta un electrón al enlace, es decir, se comparte un par de electrones entre dos átomos. Un ejemplo es la molécula de Hidrógeno (H2): Si los átomos están infinitamente separados, se considera que tienen energía cero, pero a medida que se acercan existen fuerzas de atracción (entre el e‑ de un átomo y el p+ del otro), y fuerzas de repulsión, (entre las dos nubes electrónicas). Al principio las fuerzas de atracción son superiores a las de repulsión por lo que al acercarse se libera energía, pero llega un momento en el que las repulsiones empiezan a tener importancia y cuesta cada vez más acercarlos. Es decir, que la curva pasa por un mínimo y la distancia a la que se produce es la distancia de enlace que para la molécula de H2 es de 0'74 Aº. La molécula de Hidrógeno presenta una energía menor a la de los átomos separados (que es una condición indispensable para que exista enlace). En este caso los dos átomos de Hidrógeno adquieren configuración electrónica de gas noble. Otro ejemplo de este tipo de enlace sería la molécula de cloro: los dos átomos de cloro tienen 8 electrones a su alrededor y por lo tanto configuración electrónica de gas noble. b) enlace covalente doble: Cada átomo aporta dos electrones al enlace, es decir, se comparten dos pares de electrones entre dos átomos. Un ejemplo es la molécula de Oxígeno (O2): c) enlace covalente triple: Cada átomo aporta tres electrones al enlace, es decir, se comparten tres pares de electrones entre dos átomos, por ejemplo, la molécula de Nitrógeno (N2). Es conveniente señalar que a medida que se compartan más pares de electrones, la distancia entre los átomos unidos será menor y el enlace será más fuerte (hará falta más energía para romperlo). Esto se puede comprobar con los datos de la siguiente tabla: Molécula Energía (Kcal/mol) distancia (Aº) F2    (F - F) 36 1,42 O2   (O = O) 118 1,21 N2   (N º N) 225 1,10 ii) atendiendo a cómo están compartidos los electrones: a) enlace covalente puro o apolar: Los dos átomos que comparten electrones son del mismo elemento o bien de elementos de la misma electronegatividad para que los electrones enlazantes se compartan por igual. Todos los ejemplos vistos hasta ahora son de este tipo. b) enlace covalente polar: En un enlace covalente entre dos átomos iguales, los electrones del enlace se hallan igualmente compartidos, y el caso del enlace iónico constituye el otro extremo en el que los e‑ se transfieren totalmente. Cuando dos átomos no son iguales, surgen situaciones intermedias en las quelos dos e‑ se encuentran compartidos entre los dos átomos pero no por igual. Por ejemplo, en la molécula de HCl el átomo de cloro es más electronegativo, lo que indica que tiene mayor tendencia a atraer la nube electrónica hacia sí que el hidrógeno, con lo que la molécula es eléctricamente asimétrica con más carga negativa concentrada en el átomo de Cl y una cierta carga positiva en el átomo de H; se crea un momento dipolar. Algunos ejemplos de este tipo de enlaces son:   ‑ el cloruro de hidrógeno: al ser el átomo de cloro más electronegativo, atraerá más hacia él los electrones del enlace y se quedará cargado con una fracción de carga negativa. ‑ el agua: la diferencia de electronegatividad entre el O y el H explica su elevada polaridad y ésto hace que pueda utilizar como disolvente. ‑ el amoniaco: la molécula de amoniaco posee tres enlaces simples polares. c) enlace covalente coordinado o dativo: Es un enlace covalente en el que el par de e‑ que se comparte es aportado por un solo átomo. A los compuestos con este tipo de enlace se llaman complejos. Algunos compuestos con este tipo de enlace son:    ‑ el ion amonio; por ejemplo en el cloruro amónico (NH4Cl): es un compuesto iónico, forma redes tridimensionales, (NH4+ Cl‑), donde el catión no es un átomo sino una especie poliatómica en la que sus átomos están unidos por enlaces covalentes, uno de ellos coordinado o dativo: uno de los H ha perdido un e‑ y forma con el par de electrones que tiene el N, un enlace covalente coordinado.    ‑ el ozono: En el enlace simple, es el átomo central el que aporta los dos electrones del enlace: aparecen dos estructuras para el Ozono que se denominan resonantes.  El fenómeno de resonancia surge ante la imposibilidad de poder representar el estado electrónico de una molécula o ion mediante una sola estructura. En estos casos, ninguna de las dos (o más) estructuras resonantes tienen existencia real, sino una hibridación de todas ellas. Por ejemplo, en el caso del ozono, los dos enlaces que forma el átomo central con los de los extremos, son exactamente iguales a pesar de que, en la estructura de Lewis, uno de ellos sea un enlace covalente doble y el otro un enlace covalente coordinado. Este fenómeno de la resonancia es bastante frecuente. EJEMPLOS:  METANO CH4  AMINAS CH3-NH-CH3  AMONIACO NH3  DIÓXIDO DE CARBONO CO2  OXIDO NITROSO N2O  OXIDO NITRICO NO