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Formación de enlaces químicos



julio 15, 2022

La ruptura de un enlace químico es

Cuando piensa en enlaces, es posible que no piense en iones. Como la mayoría de nosotros, probablemente piense en enlaces entre personas. Al igual que las personas, las moléculas se unen, y algunos enlaces son más fuertes que otros. Es difícil separar a una madre de su bebé, o a una molécula formada por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno. Un enlace químico es una fuerza de atracción entre átomos o iones. Los enlaces se forman cuando los átomos comparten o transfieren electrones de valencia. Los electrones de valencia son los electrones del nivel energético exterior de un átomo que pueden participar en las interacciones químicas. Los electrones de valencia son la base de todos los enlaces químicos.

Para entender por qué se forman los enlaces químicos, considere el compuesto común conocido como agua, o H2O. Está formado por dos átomos de hidrógeno (H) y uno de oxígeno (O). Como se puede ver en la parte izquierda de la figura siguiente, cada átomo de hidrógeno tiene un solo electrón, que es también su único electrón de valencia. El átomo de oxígeno tiene seis electrones de valencia. Estos son los electrones del nivel de energía exterior del átomo de oxígeno.

La formación de un enlace químico es endotérmica o exotérmica

Un examen minucioso de la tabla periódica mostrará que los átomos de todos los elementos de la última columna de la tabla (es decir, el helio, el neón, el argón, etc.) tienen 8 electrones en sus capas exteriores (con la excepción del helio), por lo que sus capas exteriores de electrones están llenas. Todos estos elementos son gases y son estables, es decir, no reaccionan con otros elementos. Los químicos suelen referirse a la «regla del 8», que establece que si hay 8 electrones en la capa externa de electrones, el elemento es estable. Los átomos de todos los demás elementos tienen vacantes en sus capas externas de electrones y reaccionan con otros átomos para llenar sus capas externas. Las secciones siguientes describen algunos de los procesos importantes por los que los átomos se vuelven estables. Los procesos que dan lugar al llenado de las capas externas de electrones dan lugar a la formación de enlaces químicos. En algunos casos, esto implica la formación de moléculas. Las moléculas son dos o más átomos que se mantienen unidos compartiendo electrones (descritos a continuación). Las moléculas compuestas por más de un tipo de elemento también pueden denominarse compuestos. Así, el H2 (mismo elemento) es una molécula, y el H2O (diferentes elementos) es tanto una molécula como un compuesto.

Carga del enlace covalente

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Ejemplos de representaciones al estilo de los puntos de Lewis de enlaces químicos entre el carbono (C), el hidrógeno (H) y el oxígeno (O). Los diagramas de puntos de Lewis fueron uno de los primeros intentos de describir el enlace químico y todavía se utilizan ampliamente en la actualidad.

Un enlace químico es una atracción duradera entre átomos, iones o moléculas que permite la formación de compuestos químicos. El enlace puede ser el resultado de la fuerza electrostática entre iones de carga opuesta, como en los enlaces iónicos, o de la compartición de electrones, como en los enlaces covalentes. La fuerza de los enlaces químicos varía considerablemente; hay «enlaces fuertes» o «enlaces primarios», como los covalentes, iónicos y metálicos, y «enlaces débiles» o «enlaces secundarios», como las interacciones dipolo-dipolo, la fuerza de dispersión de London y el enlace de hidrógeno.

Enlace iónico

En los compuestos iónicos, los electrones se transfieren entre átomos de diferentes elementos para formar iones. Pero ésta no es la única forma en que se pueden formar compuestos. Los átomos también pueden formar enlaces químicos compartiendo electrones a partes iguales entre ellos. Estos enlaces se denominan enlaces covalentes. Los enlaces covalentes se forman entre dos átomos cuando ambos tienen tendencias similares a atraer electrones hacia sí (es decir, cuando ambos átomos tienen energías de ionización y afinidades electrónicas idénticas o bastante similares). Por ejemplo, dos átomos de hidrógeno se unen covalentemente para formar una molécula de H2; cada átomo de hidrógeno en la molécula de H2 tiene dos electrones que lo estabilizan, lo que da a cada átomo el mismo número de electrones de valencia que el gas noble He.

Los compuestos que contienen enlaces covalentes presentan propiedades físicas diferentes a las de los compuestos iónicos. Como la atracción entre las moléculas, que son eléctricamente neutras, es más débil que la que existe entre los iones cargados eléctricamente, los compuestos covalentes suelen tener puntos de fusión y ebullición mucho más bajos que los compuestos iónicos. De hecho, muchos compuestos covalentes son líquidos o gases a temperatura ambiente y, en estado sólido, suelen ser mucho más blandos que los sólidos iónicos. Además, mientras que los compuestos iónicos son buenos conductores de la electricidad cuando se disuelven en agua, la mayoría de los compuestos covalentes son insolubles en agua; como son eléctricamente neutros, son malos conductores de la electricidad en cualquier estado.

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