La Estructura De Lewis 5u4v29

La Estructura de lewis, o puede ser llamada diagrama de punto, modelo de Lewis o representación de Lewis, es una representación gráfica que muestra los enlaces entre los átomos de una molécula y los pares de electrones solitarios que puedan existir. Diagrama de Lewis se puede usar tanto para representar moléculas formadas por la unión de sus átomos mediante enlace covalente como complejos de coordinación. La estructura de Lewis fue propuesta por Gilbert Lewis, quien lo introdujo por primera vez en 1915 en su artículo La molécula y el átomo. Las estructuras de Lewis muestran los diferentes átomos de una determinada molécula usando su símbolo químico y líneas que se trazan entre los átomos que se unen entre sí. En ocasiones, para representar cada enlace, se usan pares de puntos en vez de líneas. Los electrones desapartados (los que no participan en los enlaces) se representan mediante una línea o con un par de puntos, y se colocan alrededor de los átomos a los que pertenece. 1. Isótopos. 2. Modelos atómicos. 3. Perfeccionamiento de Sommerfeld. 4. Ecuación de Schrödinger para el átomo de hidrógeno. 5. Atomos multielectrónicos. 6. Sistema periódico. 7. Tipos de enlace y propiedades. 8. Valencia. 9. Resonancia. 10. Fuerzas intramoleculares. 11. Fórmulas químicas 12. Ecuaciones químicas. 13. Reacciones químicas En este tema se estudiara los distintos modelos atómicos que se han propuesto a lo largo de la historia de la Ciencia, historia que en este terreno es muy reciente, pues, desde un punto de vista rigurosamente científico, comienza prácticamente en 1909 con el modelo atómico de Rutherford. Mucho antes, en el siglo V antes de J.C., algunos filósofos griegos (Leucipo, Demócrito, entre otros) sostenían que la materia era discontinua y estaba formada por pequeñas partículas indivisibles (átomos), pero su tratamiento fue puramente especulativo, no científico. En la actualidad no cabe pensar en el átomo como partícula indivisible, en él existen una serie de partículas subatómicas de las que protón, electrón y neutrón son las más importantes. El electrón es una partícula cargada negativamente. Su carga es de 1.602 *10-19 culombios y su masa en reposo 9.11 * 10-31 kg (equivalente a 0.00055 u). El protón es una partícula con carga eléctrica igual a la del electrón, pero positiva, su mas en reposo 1.672 *10-27 kg (equivalente a 1.00705 u). El neutrón es una partícula eléctricamente neutra, cuya masa es 1.675*10-27 kg (equivalente a 1.00885 u).

Se denomina numero atómico, Z, al numero de protones del núcleo de un átomo, que es igual al numero de electrones por ser el átomo neutro. Se denomina numero másico, A, a la suma del numero de protones y de neutrones del núcleo de un átomo. En el núcleo del átomo se encuentran los protones y los neutrones, y en la corteza electrónica los electrones. Al ser el átomo eléctricamente neutro, el numero de cargas positivas (protones) y negativas (electrones) deber ser el mismo. Thomson propuso, en 1898, un modelo de átomo que hubo de ser abandonado rápidamente. Consideraba al átomo como una esfera cargada positivamente, en cuya superficie se encontraban los electrones neutralizando las cargas positivas. Los trabajos posteriores de Rutherford, Bohr, Sommerfeld, Zeeman, Schrödinger, Heisenberg, Pauli y otros han permitido configurar las ideas actuales sobre el átomo. ISÓTOPOS. Los átomos de un mismo elemento químico poseen el mismo numero de protones y, por tanto, de electrones, pero pueden diferir en el numero de neutrones. Se denominan isótopos, a los átomos de un mismo elemento químico que, teniendo lógicamente el mismo numero de protones y electrones, tienen distinto numero de neutrones. Los isótopos tienen igual numero de átomos (Z) y distinto numero másico (A). MODELOS ATÓMICOS. La evolución de los modelos físicos del átomo se vio impulsada por los datos experimentales. El modelo de Rutherford, en el que los electrones se mueven alrededor de un núcleo positivo muy denso, explicaba los resultados de experimentos de dispersión, pero no el motivo de que los átomos sólo emitan luz de determinadas longitudes de onda (emisión discreta). Bohr partió del modelo de Rutherford pero postuló además que los electrones sólo pueden moverse en determinadas órbitas; su modelo explicaba ciertas características de la emisión discreta del átomo de hidrógeno, pero fallaba en otros elementos. El modelo de Schrödinger, que no fija trayectorias determinadas para los electrones sino sólo la probabilidad de que se hallen en una zona, explica parcialmente los espectros de emisión de todos los elementos; sin embargo, a lo largo del siglo XX han sido necesarias nuevas mejoras del modelo para explicar otros fenómenos espectrales. El átomo de Rutherford El modelo atómico elaborado por Rutherford surge como consecuencia de las experiencias realizadas bombardeando laminas metálicas muy finas con partículas alfa (núcleos de helio). Observo que casi todas las partículas alfa atravesaban las laminas metálicas sin sufrir ninguna desviación, solo unas pocas sufrían pequeñas desviaciones y un numero muy pequeño de ellas (aproximadamente 1 de cada 100,000) se reflejaban en la lamina. Este comportamiento le llevo a proponer:

El núcleo es la parte del átomo en la que se encuentra localizada casi toda la masa del átomo y toda la carga positiva. Alrededor del núcleo y a gran distancia, comparada con las dimensiones del mismo, gira el electrón, de forma que su fuerza centrífuga compensa la atracción electrostática que sufre por parte del núcleo. El átomo de Bohr Para explicar la estructura del átomo, el físico danés Niels Bohr desarrolló en 1913 una hipótesis conocida como teoría atómica de Bohr. Bohr supuso que los electrones están dispuestos en capas definidas, o niveles cuánticos, a una distancia considerable del núcleo. La disposición de los electrones se denomina configuración electrónica. El número de electrones es igual al número atómico del átomo: el hidrógeno tiene un único electrón orbital, el helio dos y el uranio 92. Las capas electrónicas se superponen de forma regular hasta un máximo de siete, y cada una de ellas puede albergar un determinado número de electrones. La primera capa está completa cuando contiene dos electrones, en la segunda caben un máximo de ocho, y las capas sucesivas pueden contener cantidades cada vez mayores. Ningún átomo existente en la naturaleza tiene la séptima capa llena. Los "últimos" electrones, los más externos o los últimos en añadirse a la estructura del átomo, determinan el comportamiento químico del átomo. Todos los gases inertes o nobles (helio, neón, argón, criptón, xenón y radón) tienen llena su capa electrónica externa. No se combinan químicamente en la naturaleza, aunque los tres gases nobles más pesados (criptón, xenón y radón) pueden formar compuestos químicos en el laboratorio. Por otra parte, las capas exteriores de los elementos como litio, sodio o potasio sólo contienen un electrón. Estos elementos se combinan con facilidad con otros elementos (transfiriéndoles su electrón más externo) para formar numerosos compuestos químicos. De forma equivalente, a los elementos como el flúor, el cloro o el bromo sólo les falta un electrón para que su capa exterior esté completa. También se combinan con facilidad con otros elementos de los que obtienen electrones.

Las capas atómicas no se llenan necesariamente de electrones de forma consecutiva. Los electrones de los primeros 18 elementos de la tabla periódica se añaden de forma regular, llenando cada capa al máximo antes de iniciar una nueva capa. A partir del elemento decimonoveno, el electrón más externo comienza una nueva capa antes de que se llene por completo la capa anterior. No obstante, se sigue manteniendo una regularidad, ya que los electrones llenan las capas sucesivas con una alternancia que se repite. El resultado es la repetición regular de las propiedades químicas de los átomos, que se corresponde con el orden de los elementos en la tabla periódica. Resulta cómodo visualizar los electrones que se desplazan alrededor del núcleo como si fueran planetas que giran en torno al Sol. No obstante, esta visión es mucho más sencilla que la que se mantiene actualmente. Ahora se sabe que es imposible determinar exactamente la posición de un electrón en el átomo sin perturbar su posición. Esta incertidumbre se expresa atribuyendo al átomo una forma de nube en la que la posición de un electrón se define según la probabilidad de encontrarlo a una distancia determinada del núcleo. Esta visión del átomo como "nube de probabilidad" ha sustituido al modelo de sistema solar. Primer postulado. El átomo consta de un núcleo en el que esta localizada toda carga positiva del átomo y casi toda su masa. El electrón describe orbitas circulares alrededor del núcleo, de forma que la fuerza centrífuga equilibra la fuerza de atracción electrostática. Para ver la f seleccione la opción "Descargar" del menú superior Fc = mv² Fe = e² r = Ke² r r² mv² siendo K= 1 = 9*10^9 N * m² * C ² 4πєο Segundo postulado. El electrón no puede girar alrededor del núcleo en cualquier orbita, solo puede hacerlo en aquellas orbitas en las que se cumple que el momento angular del electrón es un múltiplo entero de h/2π. mvr = n h 2π siendo h la constante de Planack, m la masa del electrón, v su velocidad, r el radio de la orbita y n un numero entero. Llamado numero cuántico principal que vale 1 para la primera orbita, 2 para la segunda, etc. Tercer postulado. Cuando el electrón se mueve en una determinada orbita no radia energía, solo lo hace cuando cambia de orbita. Si pasa de una orbita externa a otra mas interna emite energía, y la absorbe cuando pasa de una orbita interna a otra mas externa. La frecuencia de la radiación viene dada por la ecuación: E2 – E1 = hv Siendo E1 y E2 las energías de las correspondientes órbitas.

Por combinación de los tres postulados se obtienen los valores de la velocidad, el radio de las orbitas, y la energía, que dependen del numero cuántico principal n(están cuantizadas): 2πe²K h²n² K²2π²me Para ver la fórmula seleccione la opción "Descargar" del menú superior v = hn r = 4π²me²K E = h²n² La concordancia entre las frecuencias calculadas por Bohr y las obtenidas por los espectrocopistas en el átomo de hidrógeno, significo un éxito rotundo para el modelo atómico de Bohr.

PERFECCIONAMIENTO DE SOMMERFELD. Sommerfeld perfecciono el modelo atómico de Bohr intentando paliar los dos principales defectos de este. Para hacer coincidir las frecuencias calculadas con las experimentales, Sommerfeld postula que el núcleo del átomo no permanece inmóvil, sino que tanto el núcleo como el electrón se mueven alrededor del centro de masas del sistema, que estará situado muy próximo al núcleo. Para explicar el desdoblamiento de las líneas espectrales, observando al emplear espectroscopios de mejor calidad, Sommerfeld supone que las orbitas del electrón pueden ser circulares y elípticas. Introduce el numero cuántico secundario o azimutal, en la actualidad llamado l, que tiene los valores 0, 1, 2,...(n-1), e indica el momento angular del electrón en la orbita en unidades de h/2π, determinando los subniveles de energía en cada nivel cuántico y la excentricidad de la orbita. ECUACIÓN DE SCHRÖDINGER PARA EL ÁTOMO DE HIDRÓGENO.

Basándose en la hipótesis de Louis de Brogile y considerando que el movimiento del electrón es análogo a un sistema de ondas estacionarias, Schrödinger llego por intuición a una ecuación de onda que para el átomo de hidrógeno es: Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superior ¶ ²Ψ ¶ ²Ψ ¶ ²Ψ 8p ²m (E-V) Ψ = 0 ¶ x² ¶ y² ¶ z² h² donde Ψ, llamada funciσn de onda, es funciσn de las coordenadas cartesianas x, y, z; E es la energía total del electrón y V la energía potencial. Esta ecuación es puramente teórica y debe su validez a que sus resultados y conclusiones coinciden plenamente con hechos probados experimentalmente. Resolviendo la ecuación, Schrödinger obtuvo valores de E que estaban plenamente de acuerdo con los obtenidos experimentalmente. La función Ψ(x, y, z) que se obtiene de la ecuación de ondas representa la amplitud de la onda asociada al electrón en su movimiento, y Ψ²(x, y, z) representa la intensidad de onda y la probabilidad de encontrar el electrón en un punto, es decir: Ψ² dx * dy * dz = Ψ²dv es la probabilidad de encontrar el electrón en un volumen diferencial dv = dx * dy * dz alrededor del punto de coordenadas (x, y, z). Como consecuencia, cada punto poseerá una determinada probabilidad, teniendo así lo que se denomina un "campo de probabilidades" o nube de probabilidades, Ψ² dv representa tambiιn la densidad electrσnica en el elemento de volumen dv. Si pudiéramos fotografiar el átomo, en cada fotografía el electrón aparecería como un punto y al superponer un numero elevado de fotografías obtendríamos zonas oscuras con gran densidad de puntos y zonas claras con pocos puntos, en las primeras seria grande la probabilidad de encontrar el electrón, seria grande la densidad electrónica y pequeña la probabilidad de encontrar el electrón en un determinado instante. Aunque no vamos a resolver la ecuación de Schrödinger, porque exige un tratamiento matemático excesivo para el nivel de conocimientos del alumno, es conveniente indicar que la ecuación tiene infinitas soluciones de las que hay que escoger las que tengan sentido físico adecuado, y cuando se obtienen soluciones aceptables aparecen los números cuánticos n, l y m que como se vio en su momento, habían sido introducidos empíricamente por los espectroscopistas. El numero cuántico de spin s no aparece en el desarrollo de Schrödinger, pero si en un tratamiento posterior de Dirac en el que combina la mecánica cuántica y la teoría de la relatividad. Los cuatro números cuánticos adquieren los mismos valores ya vistos. Numero cuántico principal: n = 1, 2, 3, ..., n Numero cuántico azimutal: l = 0, 1, 2, ..., (n-1)

Numero cuántico magnético: m o ml = -1, ..., 0, ... ,1 Numero cuántico de spin: s o ms = ± ½ Orbitales atómicos. Recibe el nombre de orbital el estado de energía correspondiente a una función de onda determinada por los números cuánticos n, l y m. En cada orbital el electrón se puede encontrar en dos formas distintas según sea el valor del numero cuántico de spin. Los orbitales se nombran con un numero que coincide con el valor del numero cuántico n, y una letra que depende del valor del numero cuántico l: Orbital s cuando l = 0 Orbital p cuando l = 1 Orbital d cuando l = 2 Orbital f cuando l = 3 Nombre de los orbitales atómicos. NÚMEROS CUANTICOS

ORBITALES

n

l

m

Tipo

Nombres

1

0

0

s

1s

2

0

0

s

2s

1

-1, 0, +1

p

2py, 2pz, 2px

3

0

0

s

3s

1

-1, 0 ,+2

p

3py, 3pz, 3px

2

-2, -1, 0, +1, +2

d

3dxy, 3dyz, 3dz², 3dxz, 3dx²y²

ÁTOMOS MULTIELECTRONICOS. CONFIGURACIONES ELECTRÓNICAS. La resolución de la ecuación de Schrödinger para los átomos con mas de un electrón es un proceso matemático muy complejo que obliga a realizar cálculos aproximados; no obstante, tanto esos cálculos como la información obtenida de los espectros atómicos indican que los electrones ocupan orbitales análogos a los del átomo de hidrógeno. A continuación se vera ahora como se distribuyen los electrones en los distintos orbitales, o lo que es lo mismo, cómo es la estructura electrónica de estos átomos apoyándonos en tres puntos fundamentales: Principio de exclusión de Pauli, energía de los orbitales y regla de Hund. Principio de exclusión de Pauli. En un átomo no puede haber dos electrones con los cuatro números cuánticos iguales. De acuerdo con este principio, el numero máximo de electrones presentes en un orbital s es 2, 6 en un orbital p(2 en el px, 2 en el py, 2 en el pz), 10 en un orbital d(2 en cada uno de los orbitales dxy, dxz, dyz, dy², dx²-y², dz²) y 14 en un orbital f. En un orbital no puede haber mas de dos electrones y estos deben tener spines opuestos o antiparalelos (+ ½, - ½) ya que los dos electrones ocupan el orbital tienen iguales los números cuanticos n, l y m. Energía en los orbitales. La energía en los orbitales depende de los números cuanticos n, l y aumenta a medida que aumenta la suma de estos (n +1). Cuando a dos orbitales les corresponde el mismo valor de esta suma el orbital que tiene menor energía es aque que tiene un valor de n mas pequeño. Para recordar este orden con mas facilidad se puede seguir la regla representada en la siguiente tabla, en la que las flechas indican los orbitales en orden creciente de energías. Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superior En un determinado átomo los electrones van ocupando, y llenando, los orbitales de menor energía; cuando se da esta circunstancia el átomo se encuentra en su estado fundamental. Si el átomo recibe energía de algunos de sus electrones, sobre todo los mas externos, pueden saltar a orbitales de mayor energía pasando el átomo a un estado excitado. Entre los orbitales de mayo energía las diferencias de energía son tan pequeñas que la regla representada en la tabla anterior a veces no se cumple de un modo riguroso, sobre todo para átomos con un numero elevado de electrones. Regla de Hund. Es una regla empírica obtenida en el estudio de los espectros atómicos que dice:

Al llenar orbitales de igual energía (los tres orbitales p, los cinco d, o los siete f) los electrones se distribuyen, siempre que sea posible, con sus spines paralelos, es decir, separados. El átomo es mas estable, tiene menor energía, cuando tiene electrones desapareados (spines paralelos) que cuando esos electrones están apareados (spines opuestos o antiparalelos). SISTEMA PERIÓDICO. Es una clasificación de los elementos químicos en orden de números atómicos crecientes, que permite deducir información sobre las propiedades químicas de los elementos y de sus combinaciones. Consta de siete periodos horizontales, dieciocho grupos verticales y dos series de catorce elementos cada una situadas fuera de la tabla, llamadas de los lantánidos y actínidos. PERIODOS Y GRUPOS. El primer periodo posee dos elementos, el segundo y el tercero contienen ocho elementos cada uno y los restantes dieciocho elementos. El numero de cada periodo coincide con el valor del numero cuántico n de los orbitales s y p que se están ocupando. Los elementos pertenecientes a uno mismo grupo tienen propiedades químicas semejantes, por tener estructuras electrónicas también semejantes. Elementos representativos: poseen configuraciones s ó s p . Son los incluidos en los grupos 1, 2, 13 al 18. Elementos de transición interna: poseen configuraciones f . Son los lantánidos y los actínidos. PROPIEDADES PERIÓDICAS. Volumen atómico. Se llama volumen atómico de un elemento al cociente entre la masa atómica y la densidad. A lo largo de un periodo el volumen disminuye hacia la derecha, pues los electrones mas externos se sitúan en el mismo nivel y la atracción nuclear aumenta al aumentar la carga positiva del núcleo. Al final del periodo los volúmenes atómicos son muy semejantes porque aumenta la repulsión entre los electrones. Al descender en un grupo aumenta el volumen, pues los electrones mas externos se sitúan en niveles mas alejados del núcleo. Potencial de ionización. Es la energía que hay que comunicar a un átomo-gramo de un elemento en estado gaseoso y fundamental para arrancarle un electrón. A lo largo de un periodo, el potencial de ionización aumenta hacia la derecha, porque disminuye el tamaño del átomo y aumenta la carga nuclear. Al descender en un grupo, disminuye el potencial de ionización debido al elevzdo aumento del volumen atómico. Afinidad electrónica.

Es la energía puesta en juego cuando un átomo-gramo de un elemento en estado gaseoso y fundamental capta un electrón. Varia de igual forma que el potencial de ionización. Electronegatividad. Es la capacidad de un átomo para atraer electrones en un enlace covalente. Según Mulliken, la electronegatividad de un elemento es la media aritmética de su potencial de ionización y de su afinidad electrónica. E = 1 (Pl + AE) Para ver la fórmula seleccione la opción "Descargar" del menú superior Lógicamente, la electronegatividad caria a lo largo del sistema periódico de la misma forma que lo hacen el potencial de ionización y la afinidad electrónica. En la siguiente tabla se indican las electronegatividades propuestas por Pauling para algunos elementos. Elemento

Electronegatividad

Elemento

Electronegatividad

F

4.0

Ge

1.9

O

3.5

Sn

1.8

Cl

3.0

Al

1.5

N

3.0

Y

1.2

Br

2.8

Mg

1.2

S

2.5

Ca

1.0

C

2.5

Li

1.0

I

2.5

Na

1.0

P

2.1

K

0.9

H

2.1

Cs

0.8

B

2.0

Si

1.8

Carácter metálico. Desde el punto de vista químico son elementos metálicos aquellos que manifiestan carácter electropositivo, tienen pocos electrones de valencia y tienden a perderlos. Son de elementos que tienen pequeño potencial de ionización, baja afinidad electrónica y pequeña electronegatividad.

Son metales la mayoría de los elementos de la tabla periódica, concretamente los metales alcalinos, alcalinotérreos, elementos de transición y de transición interna, y los elementos mas voluminosos de los grupos 11(Al, Ga, etc.), 12(Sn, Pb) y 13(Bi). Son elementos no metálicos los que tienen gran afinidad electrónica y por tanto elevada electronegatividad y alto potencial de ionización. Están situados en la parte superior derecha del Sistema Periódico. Entre metales y no metales se encuentran algunos elementos con propiedades intermedias, semimetálicas: Si, Ge, As, Sb, etc. TIPOS DE ENLACE Y PROPIEDADES. El comportamiento químico de los sólidos, líquidos y gases que nos rodean está determinado por las formas en que los átomos se unen entre sí, lo que a su vez depende de las interacciones entre sus electrones más externos. Los electrones pueden transferirse de un átomo a otro (enlace iónico), compartirse entre átomos vecinos (enlace covalente) o moverse libremente de átomo en átomo (enlace metálico). El moderno conocimiento de la estructura y comportamiento de la materia a escala atómica explica con éxito las propiedades de la materia a gran escala. ENLACE QUÍMICO. Fuerza entre los átomos que los mantiene unidos en las moléculas. Cuando dos o más átomos se acercan lo suficiente, puede producirse una fuerza de atracción entre los electrones de los átomos individuales y el núcleo de otro u otros átomos. Si esta fuerza es lo suficientemente grande para mantener unidos los átomos, se dice que se ha formado un enlace químico. Todos los enlaces químicos resultan de la atracción simultánea de uno o más electrones por más de un núcleo. TIPOS DE ENLACE. Si los átomos enlazados son elementos metálicos, el enlace se llama metálico. Los electrones son compartidos por los átomos, pero pueden moverse a través del sólido proporcionando conductividad térmica y eléctrica, brillo, maleabilidad y ductilidad. Si los átomos enlazados son no metales e idénticos (como en n2 o en o2), los electrones son compartidos por igual por los dos átomos, y el enlace se llama covalente apolar. Si los átomos son no metales pero distintos (como en el óxido nítrico, no), los electrones son compartidos en forma desigual y el enlace se llama covalente polar -polar porque la molécula tiene un polo eléctrico positivo y otro negativo, y covalente porque los átomos comparten los electrones, aunque sea en forma desigual. Estas sustancias no conducen la electricidad, ni tienen brillo, ductilidad o maleabilidad. Cuando una molécula de una sustancia contiene átomos de metales y no metales, los electrones son atraídos con más fuerza por los no metales, que se transforman en iones con carga negativa; los metales, a su vez, se convierten en iones con carga positiva. Entonces, los iones de diferente signo se atraen electrostáticamente, formando enlaces iónicos. Las sustancias iónicas conducen la electricidad cuando están en estado líquido o en disoluciones acuosas, pero no en estado cristalino, porque los iones individuales son demasiado grandes para moverse libremente a través del cristal. Cuando los electrones son compartidos simétricamente, el enlace puede ser metálico o covalente apolar; si son compartidos asimétricamente, el enlace es covalente polar; la transferencia de electrones proporciona enlace iónico. Generalmente, la tendencia a una distribución desigual de los electrones entre un par de átomos aumenta cuanto más separados están en la tabla periódica.

Para la formación de iones estables y enlace covalente, la norma más común es que cada átomo consiga tener el mismo número de electrones que el elemento de los gases nobles -grupo 18- más cercano a él en la tabla periódica. Los metales de los grupos 1 (o ia) y 11 (o ib) de la tabla periódica tienden a perder un electrón para formar iones con una carga positiva; los de los grupos 2 (o iia) y 12 (o iib) tienden a perder dos electrones para formar iones con dos cargas positivas, y de la misma forma los de los grupos 3 (o iiib) y 13 (o iiia) tienden a formar iones con tres cargas positivas. Por la misma razón, los halógenos, grupo 17 (o viia), tienden a ganar un electrón para formar iones con una carga negativa, y los elementos del grupo 16 (o via) a formar iones con dos cargas negativas. Sin embargo, conforme aumenta la carga neta de un ion, éste tiene menos estabilidad, así que las cargas aparentemente mayores serían minimizadas compartiendo los electrones covalentemente. El enlace covalente se forma cuando ambos átomos carecen del número de electrones del gas noble más cercano. El átomo de cloro, por ejemplo, tiene un electrón menos que el átomo de argón (17 frente a 18). Cuando dos átomos de cloro forman un enlace covalente compartiendo dos electrones (uno de cada átomo), ambos consiguen el número 18 del argón (cl:cl). Es común representar un par de electrones compartido por medio de un guión entre los átomos individuales: cl:cl se escribe clëcl. De forma similar, el nitrógeno atómico tiene tres electrones menos que el neón (diez), pero cada nitrógeno puede conseguir el número de electrones del gas noble si comparten seis electrones: n?n o n¿n. esto se denomina triple enlace. análogamente, el azufre puede conseguir el número del argón compartiendo cuatro electrones en un doble enlace, s;s o sìs. en el dióxido de carbono, tanto el carbono (con sus seis electrones) como el oxígeno (con ocho) consiguen el número de electrones del neón (diez) compartiéndolos en dobles enlaces: oìcìo. en todas estas fórmulas, sólo se representan los electrones compartidos. VALENCIA. en la mayoría de los átomos, muchos de los electrones son atraídos con tal fuerza por sus propios núcleos que no pueden interaccionar de forma apreciable con otros núcleos. sólo los electrones del 'exterior' de un átomo pueden interaccionar con dos o más núcleos. a éstos se les llama electrones de valencia. el número de electrones de valencia de un átomo es igual al número de su familia (o grupo) en la tabla periódica, usando sólo la antigua numeración romana. así, tenemos un electrón de valencia para los elementos de los grupos 1 (o ia) y 11 (o ib); dos electrones de valencia para los elementos de los grupos 2 (o iia) y 12 (o iib), y cuatro para los elementos de los grupos 4 (o ivb) y 14 (o iva). todos los átomos de los gases nobles excepto el helio (o sea: neón, argón, criptón, xenón y radón) tienen ocho electrones de valencia. los elementos de las familias (grupos) cercanas a los gases nobles tienden a reaccionar para adquirir la configuración de ocho electrones de valencia de los gases nobles. esto se conoce como la regla del octeto de lewis, que fue enunciada por el químico estadounidense gilbert n. lewis. el helio es el único que tiene una configuración de dos electrones de valencia. los elementos cercanos al helio tienden a adquirir una configuración de valencia de dos: el hidrógeno ganando un electrón, el litio perdiéndolo, y el berilio perdiendo dos electrones. el hidrógeno suele compartir su único electrón con un electrón de otro átomo formando un enlace simple, como en el cloruro de hidrógeno, hëcl. el cloro, que originalmente tiene siete electrones de valencia, pasa a tener ocho. esos electrones de valencia pueden representarse como: o . las estructuras de n2 y co2 se pueden expresar ahora como o y o . estas estructuras de lewis muestran la configuración de ocho electrones de valencia de los gases nobles para cada átomo. probablemente el 80% de los compuestos covalentes pueden ser representados razonablemente por las estructuras electrónicas de lewis. el resto, en especial

aquellos que contienen elementos de la parte central de la tabla periódica, no puede ser descrito normalmente en términos de estructuras de gases nobles. RESONANCIA. una extensión interesante de la estructura de lewis, llamada resonancia, se encuentra por ejemplo en los iones nitrato, no3-. cada n tiene originalmente cinco electrones de valencia, cada o tiene seis, y uno más por la carga negativa, suman un total de 24 (5 + (3 × 6) + 1) electrones para cuatro átomos. esto proporciona un promedio de seis electrones por átomo, por tanto, si se aplica la regla del octeto de lewis, debe producirse un enlace covalente. se sabe que el átomo de nitrógeno ocupa una posición central rodeado por los tres átomos de oxígeno, lo que proporcionaría una estructura de lewis aceptable, excepto porque existen tres estructuras posibles. en realidad, sólo se observa una estructura. cada estructura de resonancia de lewis sugiere que debe haber dos enlaces simples y uno doble. sin embargo, los experimentos han demostrado que los enlaces son idénticos en todos los sentidos, con propiedades intermedias entre las observadas para los enlaces simples y los dobles en otros compuestos. la teoría moderna sugiere que una estructura de electrones compartidos localizados, tipo lewis, proporcionaría la forma y simetría general de la molécula más un grupo de electrones deslocalizados (representados por puntos) que son compartidos por toda la molécula. ENLACE METÁLICO. la plata, un metal típico, consiste en una formación regular de átomos de plata que han perdido cada uno un electrón para formar un ion plata. los electrones negativos se distribuyen por todo el metal formando enlaces no direccionales o deslocalizados con los iones plata positivos. esta estructura, conocida como enlace metálico, explica las propiedades características de los metales: son buenos conductores de la electricidad al estar los electrones libres para moverse de un sitio a otro, y resultan maleables porque sus iones positivos se mantienen unidos por fuerzas no direccionales. ENLACE COVALENTE. en un enlace covalente, los dos átomos enlazados comparten electrones. si los átomos del enlace covalente son de elementos diferentes, uno de ellos tiende a atraer a los electrones compartidos con más fuerza, y los electrones pasan más tiempo cerca de ese átomo; a este enlace se le conoce como covalente polar. cuando los átomos unidos por un enlace covalente son iguales, ninguno de los átomos atrae a los electrones compartidos con más fuerza que el otro; este fenómeno recibe el nombre de enlace covalente no polar o apolar. ENLACE IÓNICO: SAL el enlace entre los átomos en la sal común (cloruro de sodio) es un típico enlace iónico. en el enlace que se forma, el sodio se transforma en catión (ion de carga positiva) entregando su electrón de valencia al cloro, que se convierte en anión (ion de carga negativa). este intercambio de electrones se refleja en la diferencia de tamaño entre los átomos antes y después del enlace (izquierda). atraídos por fuerzas electrostáticas (derecha), los iones se organizan formando una red cristalina en la que cada uno es fuertemente atraído hacia un grupo de 'vecinos próximos' de carga opuesta y, en menor medida, hacia todos los demás iones de carga opuesta a través de todo el cristal. ENLACE METALICO. el estudio realizado a los metales mediante la difracción de rayos x muestra que los átomos se agrupan como lo hacen cierta cantidad de canicas colocadas dentro de algún recipiente. toca ahora explicar que tipo de enlace es capas de mantener a los átomos de un metal para

adoptar este acomodo varias teorías han sido propuestas para explicar el enlace metálico; una de ellas es la teoría de las bandas. analizaremos esta teoría considerando el átomo de sodio. el zumbel 3s de cada átomo se traslada con otro zumbel 3s de los otros ocho átomos vecinos y así, a la vez, con otros siete, hasta establecer otra cadena. el traslapamiento de un numero determinado de subniveles atómicos origina que se forme una especie de banda continua de energía. el enlace metálico se debe al movimiento de electrones de la capa de valencia en una banda energética formada por e ltraslamiento de subniveles. la teoría de las bandas no solamente explica el enlace metálico, sino que también sirve para describir las características de los metales: 1.conducción eléctrica. la corriente eléctrica es un flujo de electrones. los metales son buenos conductores debido a que los electrones se mueven libremente de un átomo a otro a través de las bandas. 2.conductividad térmica. la libertad de movimiento del electrón en los metales también explica la conductividad térmica. la energía calorífica produce un movimiento rápido del electrón y, al hacerlo transmite energía cinética que se traduce en calor. 3.brillo metálico. los metales absorben luz de una determinada longitud de onda. esta luz excita a las electrones que se mueven en las bandas .cuando regresan a su estado fundamental la energía es emitida en forma de luz, lo que produce el brillo aparente en los metales. 4.ductibilidad y maleabilidad. es la propiedad que presentan , los metales al poder ser deformados. FUERZAS INTRAMOLECULARES. hay un tipo de fuerzas que ,aunque no son verdaderos enlaces, interaccionan entre una y otra molécula produciendo una fuerza de atracción entre ellas. estas fuerzas son conocidas como fuerzas intermoleculares y son las siguientes : el puente de hidrogeno y las fuerzas de van der waals. PUENTE DE HIDRÓGENO. este tipo de fuerza se presentan compuestos que tienen enlaces covalentes entre el hidrogeno y un átomo muy electronegativo, como fluor, oxigeno o nitrógeno, originando una atracción dipolo-dipolo muy fuerte .este tipo de enlace se produce cuando el átomo de hidrogeno de una molécula es atraído por un centro de carga negativo de otra molécula. la atracción molecular por puente de hidrogeno entre las mismas o diferentes moléculas. los compuestos cuyas moléculas presentan atracción por puente de hidrogeno tiene puntos de ebullición mayores ,comparados con los compuestos análogos de los elementos del mismo grupo. La atracción molecular por puente de hidrogeno es de vital importancia, desde el punto de vista genético, la formación del ácido desoxiribonucleico, responsable de la transferencia de la información genética. FUERZAS DE VAN DER WALLS.

Estas son fuerzas de naturaleza totalmente electrostáticas, es decir, se producen como consecuencia de la atracción entre centros de carga eléctrica opuesta, muy próximos entre sí en el caso de las moléculas polares, es fácil comprender la atracción entre carga parcial positiva (&+)y carga parcial negativa(&-). Sin embargo , existen moléculas no polares en las cuales, al aproximarse unas a otras, por la acción de un agente a externo, por ejemplo la temperatura, se forman dipolos inducidos. Con eso también aparecen las fuerzas de Van Der Waals. FORMULAS QUÍMICAS Nos permiten conocer en que proporción atómica y que elementos participan en la producción de enlaces químicos. Formula química Iónica : Estas sustancias no están formadas por moléculas sino por iones. Los iones se aparean con signos positivos y signos negativos. Formula Química Covalente o Unitaria : Es un conjunto de átomos que pueden existir independientemente de otros átomos en el compuesto. Ejemplo : CCl4 esta formado por enlaces covalentes. Clases de Fórmulas Empíricas o Mínimas Nos indica la proporción mas sencilla y se determina mediante análisis químicos. Ejemplo : Fórmula empírica del Proxido de Hidrógeno o Agua Oxigenada y de la Glucosa. HO Proporciones : H/O = 1 / 1 CH2O Proporciones : CHO = 1, 2, 1 Fórmulas Moleculares, Condensadas : Nos da el número real o verdadero de átomos de cada elemento que constituyen la molécula a partir de la fórmula mínima o empírica. Ejemplo : Fórmula molecular del Proxido de Hidrógeno o Agua Oxigenada y de la Glucosa. H2O2 Proporciones Verdaderas : H/O = 1 / 1 C6H12O6 Proporciones Verdaderas : CHO = 6, 12, 6 Formula Estructural : Es la fórmula mas completa, nos muestra como se distribuyen y enlazan los átomos en la molécula. Ejemplo : Fórmula estructural del agua y del amoniaco. H ON H104.4° H H108° H Fórmula Electrónica : Nos muestra la distribución, enlaces de los átomos y los electrones que lo contienen de todos y cada uno de los átomos de la molécula.

Ejemplo : Fórmula molecular del agua y del amoniaco. Para ver la fórmula seleccione la opción "Descargar" del menú superior Peso Molecular La masa de una molécula es igual a la suna de las masas atómicas de los átomos de los elementos que lo integran. Ejemplo : La masa atómica del agua en una molécula es dos masas atómicas de hidrógeno que tiene un peso molecular de uno mas una masa atómica de oxigeno que tiene un peso molecular de dieciséis entonces, ( 2x1 ) + ( 16x1 ) = 18 u.m.a. El peso molecular se llama también peso fórmula que es la suma de todos los pesos atómicos representados por los símbolos de los elementos de la fórmula y se considera que los subíndices indican el número de átomos que hay en la fórmula unitaria. Ejemplo : El peso molecular del Cloruro de Sodio es NaCl = 23 + 35.5 = 58.5 Deducción de las Fórmulas Químicas Fórmula Empírica : Se deducen de los datos experimentales obtenidos por análisis (descomposición) o síntesis (composición) de la especie química purificada y se expresa en base a proporciones mínimas de masa de cada uno de los elementos que integran el compuesto. Ejemplo : El análisis químico de un compuesto revela que contiene 43.6% de Fósforo y 56.4% de Oxigeno en peso (masa). Deducir su fórmula empírica.

La formula empírica = P2O5 (oxido fosfórico) ECUACIONES QUÍMICAS. Las reacciones químicas se representa mediante ecuaciones. La ecuación: 2H2 + O2 ----------------- 2H2O indica que el hidrógeno y el oxigeno al reaccionar dan lugar a la formación de agua. También indica que por cada molécula de oxigeno se necesitan 2 moléculas de hidrógeno, obteniéndose como resultado 2 moléculas de agua. Las formulas muestran la composición de las moléculas que intervienen en la reacción y de las moléculas resultantes. Las ecuaciones químicas no tiene por que indicar la temperatura, concentración y de mas factores necesarios para que se lleve a cabo la reacción. Tampoco indican la velocidad a la que la transcurre la reacción. Por ultimo, una ecuación nunca será correcta a menos que la ración tenga lugar de la manera que se indica en la siguiente ecuación. Por ejemplo: Cu + 2NaCl ------------------2Na + CuCl2 es una reacción incorrecta porque describe una reacción que no tiene lugar jamás. El cobre y cloruro de sodio nunca reaccionan para dar lugar a sodio y cloruro de cobre (II). No es

siempre facil el predecir cuales van a ser los productos resultantes de una reacción química. Solo puede estarse seguro del resultado de una reacción una vez que se haya comprobado ésta experimentalmente. Miles de reacciones han sido realizadas en el laboratorio. Para saber con certeza cuales son los productos resultantes de una de estas reacciones no hay mas que consultar la bibliografía química. Los tres pasos necesarios para escribir una ecuación química se ilustran a continuación mediante dos ejemplos, el primero de los cuales trata de la reacción de aluminio con el oxigeno, mientras que el segundo muestra la reacción del sulfato de hierro (III) con el cloruro de calcio. Primer paso. Escribir con palabras a la izquierda de la flecha las sustancias que reaccionan y a la derecha de la flecha las sustancias que se forman. Las diversas sustancias se separan con el signo + ; aluminio + oxigeno -------------oxido de aluminio Segundo paso. Escribir la formula correcta de cada una de las sustancias mencionadas en la ecuación con palabras anteriormente establecidas.

a. Los elementos se representan en la ecuaciones como moléculas monoatómicas. (sus símbolos no necesitan subíndice alguno). Como excepciones notables se encuentran las moléculas diatómicas N2, H2, O2, F2, Cl2, Br2, e I2. b. Los compuestos poseen formulas a menudo faciles de obtener a partir de los números de oxidación de las sustancias compuestas. Para la ecuación que estamos considerando, las moléculas de aluminio y de oxigeno deberán representarse, respectivamente, como monoatómica y diatómica, siendo la formula del oxido de aluminio Al2O2. E consecuencia: Al + O2 -------------- Al2O3 (incompleta) Tercer paso. Ajustar la ecuación incompleta. Esto se realiza colocando números delante de las formulas de manera que a ambos lados de la flecha se tenga el mismo numero y tipo de átomos. Es importante recordar que ninguno de los subíndices obtenidos correctamente en el segundo paso pueden ser cambiados para ajustar la ecuación: ?Al + ?O2 ------------ ?Al2O3 Se observa que el numero de átomos de oxigeno deberá ser divisible por 2 y 3 porque cada molécula de O2 contiene 2 átomos de oxigeno y cada unidad Al2O3 contiene 3 átomos de oxigeno. El menor numero divisible por 2 y 3 es 6. Por tanto, en nuestra ecuación pondremos 3 moléculas de oxigeno (6 átomos de oxigeno) y dos unidades de oxido de aluminio (6 átomos de oxigeno ya que cada unidad contiene 3): ?Al + 3O2 -------------------- 2Al2O3 Tal como hemos dejado la ecuación, a la derecha hay 4 átomos de Al mientras que a la izquierda solo hay 1. Deberemos poner entonces 4 átomos a la izquierda. La ecuación completa es: 4Al + 3O2 --------------- 2Al2O3 (completa) Ecuaciones iónicas.

En muchas reacciones químicas entre compuestos iónicos en disolución acuosa solo participan en cada reacción dos tipos de iones. Esto puede verse en las ecuaciones siguientes, que a primera vista parecen representar tres reacciones distintas que tienen lugar en disoluciones acuosas. La flecha orientada hacia abajo indica que un compuesto no es soluble y que se separa o precipita en la disolución. BaCl2 + Na2SO4 Ba SO4 + 2NaCl Ba(NO3)2 + MgSO4 BaSO4 + Mg(NO3)2 BaBr2 + (NH4)2SO4 BaSO4 + 2NH4Br Si se considera la formación del sulfato de bario insoluble, todas y cada una de las reacciones anteriores necesitan que los iones de bario y de sulfato se unan para formar BaSO4 insoluble. Por tanto, el unico cambio químico observable en las reacciones anteriores puede representarse así: Ba² + SO4² BaSO4 Las ecuaciones de este tipo se denominan ecuaciones iónicas. En tales ecuaciones, la suma de las cargas a la izquierda de la flecha debe ser igual a la suma a la dereha. REACCIONES QUÍMICAS Los procesos químicos están relacionados con cambios en la naturaleza de las sustancias que participan en ellos, obteniéndose dichos cambios a partir de sustancias reaccionantes (denominadas reactivos), nuevas sustancias totalmente diferentes (denominadas productos). La importancia de dichas reacciones es notoria en muchos aspectos de la vida diaria en fenómenos tales como explosiones, procesos vitales tales como alimentación, respiración etc. Todas las sustancias que a diario utilizamos son o fueron producto de reacciones químicas. REACCIONES QUÍMICAS Es un proceso en el cual unas sustancias, llamadas reactivos, se transforman en otras llamadas productos. Los reactivos rompen sus enlaces originales para formar otro tipo de enlaces diferentes y distribuyendo sus átomos también de manera diferente. Sus características son: 1.

Un cambio en las propiedades de los cuerpos reaccionantes.

2. Una variación de energía que se pone de manifiesto en el transcurso del proceso. CLASES DE REACCIONES QUÍMICAS Según el tipo de transformación que tenga lugar, se consideran los siguientes tipos de reacción: COMBINACION O SÍNTESIS Ocurre cuando se unen dos o mas sustancias para formar otra sustancia, cuyas Moléculas son el resultado de una reagrupación de átomos de los reactivos. A + B ------------- A B Verbigracia:

La combinación de hidrógeno con oxígeno para producir agua: 2H2 + O2------------------- 2H2O DESCOMPOSICION Ocurre cuando a partir de un compuesto se producen dos o mas sustancias. AB ---------------A + B Verbigracia: El carbonato de calcio se descompone por medio de calentamiento para producir oxido de calcio y dióxido de carbono. CaCo3 ------------------CaO + CO2 DESPLAZAMIENTO O SUSTITUCIÓN En estas reacciones, un elemento sustituye y libera a otro elemento presente en el compuesto. A + BC------------------AC + B Ejemplo: El bromo líquido, que desplaza al yodo en el yoduro de sodio para producir bromuro de sodio dejando al yodo libre. 2NaI + Br2-------------------2NaBr + I2 INTERCAMBIO O DOBLE SUSTITUCIÓN Al reaccionar dos compuestos intercambian elementos y se producen dos nuevos compuestos. AB + CD----------------- AC + BD Es difícil encontrar reacciones inorgánicas comunes que puedan clasificarse correctamente como de doble sustitución. Ejemplo: La combinación del ácido clorhídrico con el hidróxido de sodio y el agua.(neutralización) HCl + NaOH--------------NaCl + H2O SEGÚN EL INTERCAMBIO DE CALOR Según el intercambio de calor existen dos clases de reacciones las exotérmicas y las endotérmicas. Las exotérmicas presentan desprendimiento de calor. Las endotérmicas absorben el calor.

En química, el enlace iónico es la unión que resulta de la presencia de fuerzas de atracción electrostática entre los iones de distinto signo, es decir uno fuertemente electropositivo (baja energía de ionización) y otro fuertemente electronegativo (alta afinidad electrónica). Así pues se da cuando en el enlace uno de los átomos capta electrones del otro.

Dado que los elementos implicados tiene elevadas diferencias de electronegatividad, este enlace suele darse entre un compuesto metálico y uno no metálico. Se produce una transferencia electrónica total de un átomo a otro formandose iones de diferente signo. El metal dona uno o más electrones formando iones con carga positiva o cationes con una configuración electrónica estable. Estos electrones luego ingresan en el no metal, originando un ion cargado negativamente o anión, que también tiene configuración electrónica estable. Son estbles pues ambos, según la regla del octeto adquieren 8 electrones en su capa mas exterior. La atracción electrostática entre los iones de carga opuesta causa que se unan y formen un compuesto. Los compuestos iónicos forman redes cristalinas constituidas por iones de carga opuesta unidos por fuerzas electrostáticas. Este tipo de atracción determina las propiedades observadas. Si la atracción electrostática es fuerte, se forman sólidos cristalinos de elevado punto de fusión e insolubles en agua; si la atracción es menor, como en el caso del NaCl, el punto de fusión también es menor y, en general, son solubles en agua e insolubles en líquidos apolares como el benceno.[1]

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1 Definición

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2 Características

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3 Clasificación

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4 Referencias

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5 Véase también

[editar] Definición Se denomina enlace iónico al enlace químico de dos o más átomos cuando éstos tienen una diferencia de electronegatividad de 1,7 ó mayor. Este tipo de enlace fue propuesto por W. Kossel en 1916. En una unión de dos átomos por enlace iónico, un electrón abandona el átomo menos electronegativo y pasa a formar parte de la nube electrónica del más electronegativo. El cloruro de sodio (la sal común) es un ejemplo de enlace iónico: en él se combinan sodio y cloro, perdiendo el primero un electrón que es capturado por el segundo: NaCl → Na+Cl-

De esta manera se forman dos iones de carga contraria: un catión (de carga positiva) y un anión (de carga negativa). La diferencia entre las cargas de los iones provoca entonces una fuerza de interacción electromagnética entre los átomos que los mantiene unidos. El enlace iónico es la unión en la que los elementos involucrados aceptarán o perderán electrones. En la solución, los enlaces iónicos pueden romperse y se considera entonces que los iones están disociados. Es por eso que una solución fisiológica de cloruro de sodio y agua se marca como "Na+ + Cl-" mientras que los cristales de cloruro de sodio se marcan "Na+Cl-" o simplemente "NaCl".

[editar] Características

Enlace iónico en el NaCl.

Algunas características de los compuestos formados por este tipo de enlace son: •

Son sólidos de estructura cristalina en el sistema cúbico.

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Altos puntos de fusión y ebullición.

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Son enlaces resultantes de la interacción entre los metales de los grupos I y II y los no metales de los grupos VI y VII.

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Son solubles en disolventes polares y aun así es muy baja.

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Una vez fundidos o en solución acuosa, sí conducen la electricidad.

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En estado sólido no conducen la electricidad. Si utilizamos un bloque de sal como parte de un circuito en lugar del cable, el circuito no funcionará. Así tampoco funcionará una bombilla si utilizamos como parte de un circuito un cubo de agua, pero si disolvemos sal en abundancia en dicho cubo, la bombilla, del extraño circuito, se encenderá . Esto se debe a que los iones disueltos de la sal son capaces de acudir al polo opuesto (a su signo) de la pila del circuito y por ello este funciona.

[editar] Clasificación Los iones se clasifican en dos tipos: a) Anión: Es un ión con carga negativa, lo que significa que los átomos que lo conforman tienen un exceso de electrones. Comúnmente los aniones están formados por no metales, aunque hay ciertos aniones formados por metales y no metales. Los aniones más conocidos son (el número entre paréntesis indica la carga): •

F(-) fluoruro.

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Cl(-) cloruro.

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Br(-) bromuro.

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I(-) yoduro.

•

S(2-) sulfuro.

•

SO4(2-) sulfato.

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NO3(-) nitrato.

•

PO4(3-) fosfato.

•

ClO(-) hipoclorito.

•

ClO2(-) clorito.

•

ClO3(-) clorato.

•

ClO4(-) perclorato.

•

CO3(2-) carbonato.

•

BO3(3-) borato.

•

MnO4(-) permanganato.

•

CrO4(2-) cromato.

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Cr2O7(2-) dicromato.

b) Catión: Al contrario que los aniones, los cationes son especies químicas con déficit de electrones, lo que les otorga una carga eléctrica positiva. Los más comunes son formados a partir de metales, pero hay ciertos cationes formados con no metales. •

Na(+) sodio.

•

K(+) potasio.

•

Ca(2+) calcio.

•

Ba(2+) bario.

•

Mg(2+) magnesio.

•

Al(3+) aluminio.

•

Pb(2+) plomo(II) ó plumboso.

•

Zn(2+) zinc (ó cinc).

•

Fe(2+) hierro(II) ó ferroso.

•

Fe(3+) hierro(III) ó férrico.

•

Cu(+) cobre(I) ó cuproso (aunque en verdad, este ión es Cu2(2+)).

•

Cu(2+) cobre(II) ó cúprico.

•

Hg(+) mercurio(I) ó mercurioso (aunque en verdad, este ión es Hg2(2+)).

•

Hg(2+) mercurio(II) ó mercúrico.

•

Ag(+) plata.

•

Cr(3+) cromo(III).

•

Mn(2+) manganeso(II).

•

Co(2+) cobalto(II) ó cobaltoso.

•

Co(3+) cobalto(III) ó cobáltico.

•

Ni(2+) níquel(II) ó niqueloso.

•

Ni(3+) níquel(III) ó niquélico.

•

NH4(+) amonio.

•

NO2(+) nitronio.

•

H3O(+) hidronio.

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Enlace iónico: El enlace iónico: fuerza electrostática que mantiene unidos a los iones en un compuesto iónico. Características del enlace iónico. Se rompe con facilidad obteniéndose los iones que lo forman, generalmente basta disolver la sustancia. Las substancias con enlaces iónicos son solubles en solventes polares. Formación de los compuestos iónicos. Resulta de las interacciones electrostáticas entre iones, que a menudo resulta de la transferencia neta de uno o más electrones de un átomo o grupo de átomos a otro, es decir, es la atracción de iones con carga opuesta (cationes y aniones) en grandes números para formar un sólido. Ejemplo: un átomo de sodio (Na) fácilmente puede perder un electrón para formar el catión sodio, que se representa como Na+, un átomo de cloro puede ganar un electrón para formar el ion cloruro Cl -, Se dice que el cloruro de sodio (Na Cl), la sal común de mesa es un compuesto iónico porque está formado por cationes y aniones. El Na+ es el catión y el Cl – es el anión. Na Cl ITSUR angel rt: ENLACE IÓNICO Si enfrentamos un átomo al que le falten pocos electrones en su capa de valencia para adquirir la configuración de gas noble (muy electronegativo, tendencia a coger electrones), tal como el cloro, con otro cuya electronegatividad sea baja (tendencia a ceder electrones), tal como el sodio, éste cederá un electrón al cloro. Como consecuencia, el cloro se convertirá en un ión negativo (anión) mientras que el sodio se convierte en un ión positivo (catión). Ambos se unen debido a la atracción entre car-gas de distinto signo (atracción electrostática) Observa que el proceso fundamental consiste en la transferencia de electrones entre los áto-mo (uno da un electrón y el otro lo coge), formándose iones de distinto signo que se atraen.

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En la realidad este proceso se realiza simultáneamente en millones de átomos con el resultado de que se formarán millones de iones positivos y negativos que se atraen mutuamente formando una estructura integrada por un número muy elevado de átomos dispuestos en forma muy ordenada. Es lo que se llama red iónica o cristal. Este enlace tendrá lugar entre átomos de electronegatividad muy distinta: entre metales y no metales. En los compuestos iónicos no se puede hablar de moléculas individuales, sino de grandes agrega-dos. Por tanto en los compuestos iónicos la fórmula representa la proporción en que los iones se encuentran en el compuesto. Ejemplos: Na Cl. La relacion de iones de Na+ e iones Cl – es 1:1 (hay el mismo número de ambos)

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Ca Cl2. Hay doble número de iones Cl – que de iones Ca +2

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Los compuestos iónicos tienen las siguientes propiedades: ► Son sólidos cristalinos: estructura muy ordenada ► Poseen puntos de fusión y ebullición elevados: enlace fuerte ► Suelen ser solubles en agua. ► Fundidos o en disolución acuosa son buenos conductores de la corriente eléctrica: debido a la existencia de iones (cargas) libres •

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Un enlace covalente se produce por compartición de electrones entre dos átomos. Este tipo de enlace se produce cuando existe electronegatividad polar pero la diferencia de electronegatividades entre los átomos no es suficientemente grande como para que se efectúe transferencia de electrones. De esta forma, los dos átomos comparten uno o más pares electrónicos en un nuevo tipo de orbital, denominado orbital molecular. Los enlaces covalentes se suelen producir entre elementos gaseosos no metales.

A diferencia de lo que pasa en un enlace iónico, en donde se produce la transferencia de electrones de un átomo a otro, en el enlace químico covalente, los electrones de enlace son compartidos por ambos átomos. En el enlace covalente, los dos átomos no metálicos comparten uno o más electrones, es decir se unen a través de sus electrones en el último orbital, el cual depende del número atómico del átomo en cuestión. Entre los dos átomos puede compartirse uno, dos o tres electrónes, lo cual dará lugar a la formación de un enlace simple, doble o triple. En representación de Lewis estos enlaces pueden representarse por una pequeña línea entre los átomos.

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1 Tipos de enlace covalente

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2 Moléculas poliatómicas

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3 Polaridad del enlace covalente

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4 Enlace covalente polarizado ○

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4.1 Características del enlace covalente polarizado

5 Tipo de enlaces y reactividad de una sustancia

[editar] Tipos de enlace covalente Existen dos tipos de sustancias covalentes: Sustancias covalentes moleculares: los enlaces covalentes forman moléculas que tienen las siguientes propiedades: •

Temperaturas de fusión y ebullición bajas.

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En condiciones normales (25 °C aprox.) pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos

•

Son blandos en estado sólido.

•

Son aislantes de corriente eléctrica y calor.

•

Solubilidad: las moléculas polares son solubles en disolventes polares y las apolares son solubles en disolventes apolares (semejante disuelve a semejante).

Redes: además las sustancias covalentes forman redes, semejantes a los compuestos iónicos, que tienen estas propiedades: •

Elevadas temperaturas de fusión y ebullición.

•

Son sólidos

•

Son sustancias muy duras (excepto el grafito).

•

Son aislantes (excepto el grafito).

•

Son insolubles.

•

Son neocloridas

simples : forma un electron molecular

[editar] Moléculas poliatómicas Artículo principal: Anexo:Enlace en moléculas poliatómicas

[editar] Polaridad del enlace covalente

Consideremos átomos del hidrógeno, a medida que se aproximan entre sí, se van haciendo notar las fuerzas que atraen a cada electrón al núcleo del otro átomo, hasta que dichas fuerzas de atracción se llegan a compensar con la repulsión que los electrones sienten entre sí. En ese punto, la molécula presenta la configuración más estable. Lo que ha sucedido es que los orbitales de ambos electrones se han solapado, de modo que ahora es imposible distinguir a qué átomo pertenece cada uno de los electrones. Sin embargo, cuando los átomos son distintos, los electrones compartidos no serán atraídos por igual, de modo que estos tenderán a aproximarse hacia el átomo más electronegativo, es decir, aquel que tenga una mayor apetencia de electrones. Este fenómeno se denomina polaridad (los átomos con mayor electronegatividad obtienen una polaridad más negativa, atrayendo los electrones compartidos hacia su núcleo), y resulta en un desplazamiento de las cargas dentro de la molécula. Se podría decir que al átomo más electronegativo no le gusta mucho compartir sus electrones con los demás átomos, y en el caso más extremo, deseará que el electrón le sea cedido sin condiciones formándose entonces un enlace iónico, de ahí que se diga que los enlaces covalentes polares tienen, en alguna medida, carácter iónico. Cuando la diferencia de electronegatividades es nula (dos átomos iguales), el enlace formado será covalente puro ; para una diferencia de electronegatividades de 1,7 el carácter iónico alcanza ya el 35%, y para una diferencia de 3, será del 49.5%. Así pues, para diferencias de electronegativades mayores de 3 el enlace será predominantemente de carácter iónico, como sucede entre el oxígeno o flúor con los elementos de los grupos 1 y 2; sin embargo, cuando está entre 0 y 1,7 será el carácter covalente el que predomine, como es el caso del enlace C-H. No obstante, según el químico Raymond Chang, esta diferencia de electronegatividad entre los átomos debe ser 2,0 o mayor para que el enlace sea considerado iónico (Chang, 371).(bibliografía abajo) Dependiendo de la diferencia de electronegatividad, el enlace covalente puede ser clasificado en covalente polar y covalente puro o apolar. Si la diferencia de electronegatividad está entre 0,4 y 1,7 es un enlace covalente polar, y si es inferior a 0,4 es covalente apolar.

[editar] Enlace covalente polarizado Cuando un mismo átomo aporta el par electrónico, el enlace covalente es llamado enlace covalente polarizado. Aunque las propiedades de enlace covalente coordinado son parecidas a las de un enlace covalente normal (dado que todos los electrones son iguales, sin importar su origen), la distinción es útil para hacer un seguimiento de los electrones de valencia y asignar cargas formales. Una base dispone de un par electrónico para compartir y un ácido acepta compartir el par electrónico para formar un enlace covalente coordinado. Se produce en elementos iguales, es decir, con una misma electronegatividad por lo que su resultado es 0. Un átomo no completa la regla del octeto. [editar] Características del enlace covalente polarizado •

Enlace sencillo: Se comparten dos electrones de la capa de valencia. Ej: F-F

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Enlace doble: Se comparten cuatro electrones, en dos pares, de la capa de valencia. Ej: Cl=Cl

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Enlace triple: se comparten 6 electrones en 3 pares de electrones de la capa de valencia. Ej: NΞN

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Enlace cuádruple: es la unión de 8 electrones en cuatro pares de la capa de valencia. Ej: CC

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En general cuando un átomo comparte los dos electrones de un solo para se llama enlace covalente dativo y se suele representar con una flecha (→)

[editar] Tipo de enlaces y reactividad de una sustancia En los enlaces sigma pueden ocurrir las siguientes reacciones (reacciones químicas): •

Sustitución, donde un átomo es sustituido por otro. Lo reemplaza.

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Eliminación, donde un átomo se elimina de la molécula. Generalmente en esta reacción se forma un enlace pi.

Sobre los enlaces pi ocurre la adición, donde se agregan por lo general dos átomos y se forman dos enlaces sigma. En el ejemplo se muestra la adición de un sólo átomo: •

Los enlaces sigma no polares de un átomo saturado son muy poco reactivos y para fines prácticos podemos considerarlos inertes.

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Los enlaces sigma no polares que entran a un átomo insaturado son algo más reactivos, por el efecto del enlace pi.

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Los enlaces sigma polares son reactivos.

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Los enlaces pi son reactivos.

Otro tipo de reacción es la transposición, donde se redistribuyen los átomos existentes para formar un isómero de la substancia original. Esta puede ocurrir en cualquier molécula sin importar el tipo de enlace y el número de enlaces que cambian de lugar, siempre es par. Obtenido de "http://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_covalente"