Introducción
En el presente trabajo se han desarrollado puntos importantes de la química, en este caso acerca de los enlaces químicos. Primero se debe tomar en cuenta que enlace significa unión, un enlace químico es la unión de dos o más átomos que se han unido con un solo fin, alcanzar la estabilidad, del mismo modo, se define como la fuerza de unión que existe entre dos átomos, cualquiera que sea su naturaleza, debido a la transferencia total o parcial de electrones para adquirir ambos la configuración electrónica estable correspondiente y formar moléculas estables.
El resultado de esta recopilación de información es de más de un siglo en la enseñanza de la química básica a alumnos de nivel medio superior con el propósito de conocer más sobre algunos tipos de enlaces; como enlaces iónicos, enlaces covalentes y enlaces polares basadas en explicaciones sencillas de la recopilación de algunos libros.
La recopilación aporta y está dirigida a distintas metas:
Conocer más sobre el tema
Desarrollar en el interesado diferentes conceptos sobre los enlaces, estimular el interés por el estudio de la química.
Por otra parte esta recopilación hecha por 5 alumnos del INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CHIHUAHUA, considero cuidadosamente el tema de enlaces químicos presentes en las moléculas.
Todos los datos que conforman esta recopilación exponen sin duda un complemento indispensable en el aprendizaje de la química.
Desarrollo de la investigación
II.I ENLACE IÓNICO, COVALENTE, POLAR Y SUS CARACTERÍSTICAS.
II.I.I. ENLACE IÓNICO
Un enlace iónico se forma cuando uno más electrones se transfieren desde el nivel de valencia de un átomo desde el nivel de valencia de otro. El átomo que pierde electrones se convierte en un ion positivo (catión), en tanto que el átomo que adquiere electrones queda cargado negativamente (anión). El enlace iónico resulta de la atracción d una carga contraria. (Brady, 1985, pág. 144)
Cuando la diferencia de electronegatividad es muy grande, el par de Electrones se encuentra sobre el átomo más electronegativo que queda cargado negativamente y el otro queda cargado positivamente. En realidad ha habido una transferencia de un electrón desde un átomo a otro.
De esta manera ambos átomos adquieren la configuración de gas noble y entre los dos iones formados se produce una atracción electrostática.
El enlace iónico se da entre átomos con gran afinidad electrónica, tienen tendencia a ganar electrones, con átomos de baja energía de ionización, requieren poca energía para perder electrones, es decir átomos que tengan gran diferencia de electronegatividad.
El número de iones de signo contrario que rodea a un ion dado se llama índice de coordinación. Por ejemplo, en el cloruro de sodio cada ion sodio está rodeado de seis iones cloruro y cada ion cloruro a su vez, está rodeado de otros seis iones sodio.
La energía del enlace iónico va a depender de la carga que tengan los iones y de la distancia a la que estén situados en la red. Cargas de signo contrario se atraen según la ley de Coulomb, de forma cualitativa se puede considerar que la atracción entre iones de distinto signo aumenta al hacerlo la carga de los mismos y al disminuir la distancia a la que se encuentran situados.
(INICIACIÒN A LA QUÌMICA (preparaciòn para el acceso a la universidad), 2008, págs. 108 – 109)
PROPIEDADES DE LOS COMPUESTOS IÓNICOS:
Los compuestos iónicos pueden explicarse por el acomodo de los iones en la red cristalina. La estructura cristalina le confiere estabilidad al sistema. Algunas de estas propiedades son:
1.- En estado sólido no existe conductividad eléctrica, ya que las cargas se encuentran totalmente fijas en la red cristalina, mientras que si ésta se rompe, ya sea mediante la fusión o la disolución, los iones adquieren movilidad y pueden transportar la carga de una terminal eléctrica a la otra.
2.- Los sólidos iónicos son duros, pero quebradizos, esto es una consecuencia del arreglo cristalino. Sin embargo, si se aplica la fuerza suficiente para desplazar ligeramente a los iones de su posición, los iones de carga igual quedarán en con tacto, y la intensa repulsión entre ellos provocará la ruptura del cristal.
3.- Los compuestos iónicos son solubles en disolventes polares como el agua. No obstante, si se es un poco más estricto diríamos que existen compuestos que presentan enlace iónico y no son solubles en este tipo de disolventes, por ejemplo, el óxido de aluminio, el carbonato de calcio, etc.
4.- Los compuestos iónicos tienen altos punto de fusión, siendo ésta una consecuencia de la fuerza que mantiene unidos a los iones en la red cristalina. Sin embargo ésta no es una prueba fehaciente del carácter iónico de una sustancia, si no del número de enlaces formados en la red cristalina.
(QUÍMICA GENERAL Un nuevo enfoque en la enseñanza de la Química, 2008, págs. 180 – 181)
Sugerencia de página:
http://platea.pntic.mec.es/pmarti1/educacion/3_eso_materiales/b_iv/conceptos/conceptos_bloque_4_1.htm#1
II.I.II. ENLACE COVALENTE
Un enlace covalente es el que se da entre elementos de electronegatividad semejante. (A. García Rodríguez, M. García Vargas y A. Navarrete Guijosa., 2008, pág. 91)
Un enlace covalente resulta de compartir un par de electrones entre los átomos. La fuerza de enlace proviene de la atracción entre estos electrones compartidos y el núcleo positivo que entra en el enlace. En este sentido, el electrón actúa como un tipo de adhesivo que pega o une los átomos. ""Como en el enlace iónico"", la estabilidad del enlace covalente se debe a la disminución de la energía del par de átomos que están enlazados. (Brady, 1985, pág. 152)
PROPIEDADES DE LOS COMPUESTOS CON ENLACE COVALENTE.-
Solubilidad. Los compuestos covalentes suelen ser poco solubles en disolventes polares como el agua, a no ser que la molécula pueda formar enlaces de hidrógeno con el agua.
Puntos de fusión y ebullición. Los puntos de fusión y de ebullición no dependen en general del enlace covalente, sino de los enlaces que actúan entre las moléculas, fuerzas de Van der Waals, que son débiles y por eso las sustancias con enlace covalente de bajo masa molecular suelen ser gaseosas; al ir aumentando la masa, pueden llegar a líquidos e incluso a sólidos. Esta variación se ve muy clara en el grupo 17 de la tabla periódica, al ir bajando en el grupo aumenta la masa y el volumen de las moléculas y en ese sentido aumentan los puntos de fusión y de ebullición. De esta forma se explica que flúor y cloro sean gases, el bromo es líquido y el yodo ya es un sólido. Los puntos de fusión y de ebullición suelen ser bajos.
Dureza. Como al rayar un compuesto con enlace covalente lo que se rompe es el enlace intermolecular, suelen ser blandos. Cuando se trata de macromoléculas como en el diamante, se rompen enlaces covalentes y como son fuertes, el diamante es la sustancia que tiene mayor dureza. (A. García Rodríguez, M. García Vargas y A. Navarrete Guijosa., 2008, pág. 108)
II.I.II.I. ENLACE COVALENTE NO POLAR:
Un enlace covalente no polar es aquel donde los electrones se comparten de manera equitativa entre dos átomos. (Theodore L. Brown, 2009, pág. 307)
Se dice que un enlace covalente es no polar cuando la diferencia de electronegatividad entre los dos átomos unidos es cero. Un ejemplo de ello, son las moléculas homonucleares: I2, Br2, Cl2, F2, O2, N2, H2 (Molécula homonuclear: Partícula formada por átomos del mismo elemento) (Javier Cruz Guardado, María Elena Osuna Sánchez y Jesús Isabe, 2008, pág. 162)
La tendencia de los átomos para atraer electrones hacia su núcleo es igual, por lo tanto, el momento dipolar es cero. Por la cantidad de valencia de los átomos y su tendencia para completar 8 electrones estos pueden compartir 1, 2 o 3 pares de electrones generando los llamados enlaces simples, dobles y triples. (QUÍMICA I (LIBRO DE TEXTO BÁSICO), 2006, pág. 152)
Enlace simple.- cuando se comparte un par de electrones, se forma un enlace covalente simple a lo cual por lo general se le conoce como enlace sencillo.
Enlace doble.-en muchas moléculas, los átomos logran octetos completos compartiendo más de un par de electrones. Cuando se comparten dos pares de electrones, se dibujan dos líneas lo que representa un enlace doble (un ejemplo es el caso del dióxido de carbono
Enlace triple.-se forma cuando se comparten tres pares de electrones, como en el caso de la molécula de N2 (Theodore L. Brown, 2009)
II.I.II.II. ENLACE COVALENTE POLAR:
Se dice que un enlace covalente es polar, cuando al unirse átomos diferentes, la diferencia de electronegatividad es mayor de cero y menor de 1.9
Un ejemplo de ello, son las moléculas heteronucleares: H2O, HCl, NH3, HBr, CH4, CO, CO2. (Molécula heteronuclear: Partícula formada por átomos de diferentes elementos)
En este tipo de enlace el par de electrones compartido queda más cerca del átomo más electronegativo, originándose así un dipolo, esto es, el átomo más electronegativo quedará con una carga parcial negativa y el átomo menos electronegativo quedará con una carga parcial positiva.(Dipolo eléctrico: Sistema de dos cargas de signo opuesto e igual magnitud cercanas entre sí.)
¿Cómo determinar si una molécula es polar o no polar?
Una molécula es polar si cumple con cualquiera de las condiciones siguientes:
a) Si uno o más átomos terminales son diferentes de los otros: CHCl3, CO, HCl, etc.
b) Si los átomos terminales no están dispuestos simétricamente: H2O, etc.
c) Si posee pares de electrones libres, NH3, H2O
Enlace covalente simple o sencillo: Enlace formado por la unión de dos átomos de elementos no metálicos al compartir un par de electrones entre ellos, donde cada átomo aporta un electrón.
Algunos ejemplos de moléculas con enlaces covalentes simples o sencillos: F2, Cl2, Br2, I2, H2O, H2S, HCl, HBr, HF, HI, CH4, NH3, BCl3, PCl3, PCl5, CCl4, NF3,
(Javier Cruz Guardado, María Elena Osuna Sánchez y Jesús Isabe, 2008, págs. 162 – 164)
Sugerencia de página:
http://www.mailxmail.com/curso-quimica-inorganica-enlace-covalente/tipos-enlaces-covalentes
Conclusión
El enlace iónico es una fuerza que mantiene unidos a los iones (es por eso el nombre), catión y anión, por ser de este tipo se dice que la fuerza es de carácter electrostático (fuerza eléctrica) y forma una red cristalina más no una molécula.
En cambio, un enlace covalente, es aquel enlace que mantiene unidos a átomos mediante la compartición de uno o unos de sus electrones de valencia, es de tipo electromagnético (predominantemente la fuerza eléctrica) y forman lo que llamamos moléculas (también estructuras o redes covalentes).
Es así que:
Enlace iónico.- Se forma por la transferencia de electrones de un átomo a otro. Enlace covalente.- Este enlace es propio de átomos que poseen poca diferencia en su electronegatividad.
Enlace covalente polar.- un enlace covalente es polar, cuando al unirse átomos diferentes, la diferencia de electronegatividad es mayor de cero y menor de 1.9
Bibliografía
A. García Rodríguez, M. García Vargas y A. Navarrete Guijosa. (2008). INICIACIÒN A LA QUÌMICA (preparaciòn para el acceso a la universidad). Distrito Único Andaluz.: Junta de Andalucia.
Becerril, Q. J. (2006). QUÍMICA I (LIBRO DE TEXTO BÁSICO). Delegacion Iztapalapa, Mexico D.F.: McGRAW-HILL INTERAMERICANA DE MEXCO, S.A. de C.V.
Brady, J. E. (1985). Quimica basica: principios y estructura. Mexico D.F: Editorial Limusa, S.A. de C.V.
Javier Cruz Guardado, María Elena Osuna Sánchez y Jesús Isabe. (2008). QUÍMICA GENERAL Un nuevo enfoque en la enseñanza de la Química. Culiacán de Rosales, Sinaloa, México: Once Ríos Editores S.A. de C.V.
Theodore L. Brown, H. E. (2009). QUÌMICA LA CIENCIA CENTRAL. Naucalpan de Juarez, Estado de Mexico: pearson Educaciòn de Mexico,S.A. de C.V.
Autor:
Francisco Javier Arzaga Salazar.
Emmanuel Espinoza Domínguez
Jorge Uriel Palomino Moreno
Erick Fernando Rodríguez Michel
Marco Antonio Muñiz Herrera.
QUÍMICA
GRUPO 3
SEMESTRE DE CAPACITACIÓN
Instituto Tecnológico de Chihuahua
