Tipos de Enlace Químico y sus Características Fundamentales
Mapa conceptual
Los enlaces químicos, incluyendo iónicos, covalentes y metálicos, son fundamentales para la formación de moléculas y definen propiedades como la dureza, conductividad y reactividad. La Teoría de Lewis y la regla del octeto explican la formación de enlaces covalentes, mientras que la geometría molecular y la teoría de bandas aportan comprensión adicional. Además, los enlaces intermoleculares como el enlace de hidrógeno y las fuerzas de Van der Waals afectan el comportamiento físico de las sustancias.
Resumen
Esquema
Tipos de Enlace Químico y sus Características Fundamentales
Los enlaces químicos son las interacciones que mantienen unidos a los átomos en las moléculas y compuestos. Se clasifican en tres tipos principales: iónicos, covalentes y metálicos. El enlace iónico se produce cuando un átomo cede uno o más electrones a otro, generando iones de cargas opuestas que se atraen electrostáticamente, formando una red cristalina. Esta estructura ordenada confiere a los compuestos iónicos propiedades como alta dureza y la capacidad de conducir electricidad en estado fundido o disuelto. La energía reticular, que mide la estabilidad del compuesto iónico, puede calcularse mediante el ciclo de Born-Haber, aplicando la Ley de Hess. El enlace covalente, por su parte, implica la compartición de electrones entre átomos para completar su capa de valencia, y puede ser simple, doble o triple, dependiendo del número de pares de electrones compartidos. Las teorías de Lewis, la TRPECV (Teoría de la Repulsión de los Pares de Electrones de la Capa de Valencia), la TEV (Teoría del Enlace de Valencia) y la TOM (Teoría de Orbitales Moleculares) explican la formación y propiedades de estos enlaces, incluyendo la geometría molecular, la hibridación de orbitales y la polaridad. Finalmente, el enlace metálico se caracteriza por un mar de electrones libres que rodean a los cationes metálicos, lo que confiere a los metales su característica conductividad eléctrica y térmica, así como su ductilidad y maleabilidad.La Teoría de Lewis y la Regla del Octeto en el Enlace Covalente
La Teoría de Lewis es esencial para comprender el enlace covalente, sugiriendo que los átomos forman enlaces al compartir electrones hasta alcanzar una configuración electrónica estable, generalmente un octeto en su capa de valencia, similar a la de los gases nobles. Las estructuras de Lewis representan visualmente los electrones de valencia y los enlaces entre átomos. Sin embargo, la regla del octeto no es universal, ya que no se aplica a elementos con orbitales d o f parcialmente llenos. La Teoría de Lewis también describe el enlace covalente dativo o coordinado, en el cual ambos electrones del enlace son aportados por un solo átomo. La carga formal es un concepto de esta teoría que ayuda a determinar la distribución más probable de electrones en una molécula, proporcionando pistas sobre su estabilidad y reactividad.Geometría Molecular y Teorías Complementarias del Enlace Covalente
La geometría molecular, que influye en las propiedades físicas y químicas de las moléculas, se predice mediante la TRPECV, que postula que los pares de electrones alrededor de un átomo central se repelen entre sí, adoptando una disposición que minimiza esta repulsión. La TEV describe cómo los orbitales atómicos se solapan para formar enlaces covalentes, y la hibridación de orbitales, introducida por Linus Pauling, explica la geometría de moléculas como el metano, con orbitales híbridos sp3 resultantes de la combinación de orbitales s y p. La TOM considera que los electrones de enlace ocupan orbitales moleculares que resultan de la combinación de orbitales atómicos, lo que permite explicar propiedades como el magnetismo y la estabilidad de las moléculas.El Enlace Metálico y la Teoría de Bandas
El enlace metálico se distingue por la movilidad de los electrones deslocalizados entre un retículo de cationes metálicos. Esta "nube electrónica" otorga a los metales su alta conductividad eléctrica y térmica, y su capacidad de deformación plástica. La teoría de bandas explica la conductividad eléctrica en términos de bandas de energía: en los metales, la banda de valencia y la banda de conducción se solapan o están muy próximas, facilitando el movimiento de los electrones. En contraste, los aislantes tienen un amplio salto energético entre estas bandas, lo que impide el flujo de electrones, mientras que los semiconductores poseen una brecha menor, que puede ser superada con energía térmica o lumínica, haciéndolos valiosos en aplicaciones electrónicas.Enlaces Intermoleculares y sus Efectos en las Propiedades de las Sustancias
Los enlaces intermoleculares son fuerzas de atracción más débiles que los enlaces intramoleculares, pero son fundamentales para determinar las propiedades físicas de las sustancias. El enlace de hidrógeno es una interacción intermolecular fuerte que se da entre un átomo de hidrógeno unido a un átomo electronegativo y otro átomo electronegativo cercano. Este tipo de enlace es esencial en la estructura de moléculas biológicas como el ADN y las proteínas. Las fuerzas de Van der Waals, que incluyen interacciones dipolo-dipolo y las fuerzas de dispersión de London, son responsables de la cohesión en líquidos y sólidos no polares. Estas interacciones afectan propiedades como los puntos de fusión y ebullición, la solubilidad y la reactividad química de las sustancias.
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Enlaces Químicos
Clasificación de los enlaces químicos
Los enlaces químicos se clasifican en iónicos, covalentes y metálicos
Enlace iónico
Formación del enlace iónico
El enlace iónico se produce cuando un átomo cede uno o más electrones a otro, generando iones de cargas opuestas
Propiedades de los compuestos iónicos
Los compuestos iónicos tienen propiedades como alta dureza y capacidad de conducir electricidad en estado fundido o disuelto
Enlace covalente
Formación del enlace covalente
El enlace covalente se produce cuando los átomos comparten electrones para completar su capa de valencia
Teorías del enlace covalente
Las teorías de Lewis, TRPECV, TEV y TOM explican la formación y propiedades del enlace covalente
Enlace metálico
Características del enlace metálico
El enlace metálico se caracteriza por un mar de electrones libres que rodean a los cationes metálicos
Propiedades de los metales
Los metales tienen propiedades como alta conductividad eléctrica y térmica, ductilidad y maleabilidad debido al enlace metálico
Teorías del Enlace Químico
Teoría de Lewis
La Teoría de Lewis sugiere que los átomos forman enlaces al compartir electrones hasta alcanzar una configuración electrónica estable
Regla del Octeto
La regla del octeto establece que los átomos tienden a completar su capa de valencia con 8 electrones, similar a los gases nobles
Teorías complementarias del enlace covalente
TRPECV
La TRPECV postula que los pares de electrones alrededor de un átomo central se repelen entre sí, adoptando una disposición que minimiza esta repulsión
TEV
La TEV describe cómo los orbitales atómicos se solapan para formar enlaces covalentes
TOM
La TOM considera que los electrones de enlace ocupan orbitales moleculares que resultan de la combinación de orbitales atómicos
Geometría Molecular
Influencia de la geometría molecular en las propiedades de las moléculas
La geometría molecular afecta propiedades físicas y químicas como la polaridad y la reactividad de las moléculas
Teorías de la geometría molecular
TRPECV
La TRPECV predice la geometría molecular basándose en la repulsión entre los pares de electrones alrededor de un átomo central
TEV
La TEV explica cómo los orbitales atómicos se combinan para formar enlaces covalentes y afectan la geometría molecular
Hibridación de orbitales
La hibridación de orbitales explica la geometría de moléculas como el metano mediante la combinación de orbitales s y p
Enlaces Intermoleculares y sus Efectos en las Propiedades de las Sustancias
Fuerzas intermoleculares
Las fuerzas intermoleculares son fuerzas de atracción más débiles que los enlaces intramoleculares
Enlace de hidrógeno
El enlace de hidrógeno es una interacción intermolecular fuerte que se da entre un átomo de hidrógeno y un átomo electronegativo cercano
Fuerzas de Van der Waals
Las fuerzas de Van der Waals son responsables de la cohesión en líquidos y sólidos no polares
Tipos de Enlace Químico y sus Características Fundamentales
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Enlace iónico: formación y estructura
Átomos ceden o ganan electrones, formando iones que se atraen y crean una red cristalina.
01
Propiedades de compuestos iónicos
Alta dureza, conductividad eléctrica en fundido/disuelto, estabilidad medida por energía reticular.
02
Enlace covalente: tipos y compartición
Átomos comparten pares de electrones, pueden ser simples, dobles o triples según pares compartidos.
