Tipos de enlace y fuerzas intermoleculares
Enlace iónico: El enlace iónico consiste en la atracción
electrostatica entre atomos con cargas eléctricas de signo
contrario. Este tipo de enlace se establece entre atomos 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
atomo de sodio al atomo de cloro. Las configuraciones
electrónicas de estos elementos después del proceso de
ionización son muy importantes, ya que lo dos han conseguido la
configuración externa correspondiente a los gases nobles, ganando los
atomos en estabilidad. Se produce una transferencia electrónica,
cuyo déficit se cubre sobradamente con la energía que se libera
al agruparse los iones formados en una red cristalina que, en el caso del
cloruro sódico, es una red cúbica en la que en los
vértices del paralelepípedo fundamental alternan iones Cl- y Na+.
De esta forma cada ion Cl- queda rodeadode seis iones Na+ y
recíprocamente. Se llama índice de
coordinación al número de iones de signo contrario que rodean a
uno determinado en una red cristalina. En el caso del NaCl, el
índice de coordinación es 6 para ambos
Cuando un compuesto iónico se introduce en un disolvente polar, los
iones de la superficie de cristal provocan a su alrededor una
orientación de las moléculas dipolares, que enfrentan hacia cada
ion sus extremos con carga opuesta a la del mismo. En este
proceso de orientación se libera una energía que, si supera a la
energía reticular, arranca al ion de la red. Una vez arrancado, el ion
se rodea de moléculas de disolvente: queda solvatado. Las
moléculas de disolvente alrededor de los iones se comportan como
capas protectoras que impiden la reagrupación de los mismos. Todo esto
hace que, en general, los compuestos iónicos sean
solubles en disolventes polares, aunque dependiendo siempre la solubilidad del valor de la energía reticular y del momento dipolar del disolvente. Así, un compuesto como el NaCl, es
muy soluble en disolventes como el agua, y un
compuesto como
el sulfato de bario, con alta energía reticular, no es soluble en los
disolventes de momento dipolar muy elevado.
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). Elementossituados 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 mas de un par de
electrones por una pareja de atomos. En otros casos, el par compartido
es aportado por sólo uno de los atomos, formandose
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 atomo de
boro tiene seis electrones en la última capa, y en SF6, el atomo
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 METALICO: Los elementos metalicos sin combinar forman
redes cristalinas con elevado índice de coordinación. Hay tres
tipos de red cristalina metalica: cúbica centrada en las caras, con coordinación doce; cúbica centrada
en el cuerpo, con coordinación ocho, yhexagonal compacta, con
coordinación doce. Sin embargo, el número de electrones de valencia
de cualquier atomo metalico es pequeño, en todo caso
inferior al número de atomos que rodean a un dado, por lo cual no
es posible suponer el establecimiento de tantos enlaces covalentes.
En el enlace metalico, los atomos se
transforman en iones y electrones, en lugar de pasar a un atomo
adyacente, se desplazan alrededor de muchos atomos. Intuitivamente,
la red cristalina metalica puede considerarse formada por una serie de
atomos alrededor de los cuales los electrones sueltos forman una nube
que mantiene unido al conjunto.
Fuerzas intermoleculares: A diferencia que sucede con los compuestos
iónicos, en las sustancias covalentes existen moléculas
individualizadas. Entre estas moléculas se dan fuerzas de
cohesión o de Van der Waals, que debido a su debilidad, no pueden considerarse
ya como
fuerzas de enlace. Hay varios tipos de interacciones: Fuerzas de
orientación (aparecen entre moléculas con momento dipolar
diferente), fuerzas de inducción (ion o dipolo permanente producen en
una molécula no polar una separación de cargas por el
fenómeno de inducción electrostatica) y fuerzas de
dispersión (aparecen en tres moléculas no polares).
Electrovalencia y covalencia
Teniendo presenta las teorías de los enlaces iónicos y
covalentes, es posible deducir la valencia
de un elementocualquiera a partir de su configuración
electrónica.
* La electrovalencia, valencia en la
formación de compuestos iónicos, es el número de
electrones que el atomo tiene que ganar o perder para conseguir la
configuración de los gases nobles.
* La covalencia, número de enlaces covalentes que puede formar un atomo, es el número de electrones
desapareados que tiene dicho atomo. Hay que tener presente que un atomo puede desaparecer sus electrones al
maximo siempre que para ello no haya de pasar ningún
electrón a un nivel energético superior.
POLARIDAD DE LOS ENLACES
En el caso de moléculas heteronucleares, uno de los atomos
tendra mayor electronegatividad que el otro y, en consecuencia,
atraera mas fuertemente hacia sí al par electrónico
compartido. El resultado es un desplazamiento de la
carga negativa hacia el atomo mas electronegativo, quedando
entonces el otro con un ligero exceso de carga positiva. Por ejemplo, en la
molécula de HCl la mayor electronegatividad del cloro hace que
sobre éste aparezca una fracción de carga negativa, mientras que
sobre el hidrógeno aparece una positiva de igual valor absoluto. Resulta
así una molécula polar, con un enlace
intermedio entre el covalente y el iónico.
Bibliografía:
* La información fue extraída del
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1. www.elacescovaquim.com
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