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ENLACE IÓNICO Y METÁLICO. Química 2º Bachillerato. ENLACE IÓNICO. Átomos de METAL (Ceden e- formando cationes ). Átomos de NO METAL (Cogen e- formando aniones ). CATIONES (Carga positiva) A +. ANIONES ( Carga negativa ) A -. Atracción eléctrica entre iones de distinto signo. - PowerPoint PPT Presentation
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ENLACE IÓNICO Y ENLACE IÓNICO Y METÁLICOMETÁLICO
ENLACE IÓNICO Y ENLACE IÓNICO Y METÁLICOMETÁLICO
Química 2º Química 2º BachilleratoBachillerato
ENLACE IÓNICOENLACE IÓNICO
CATIONES (Carga positiva)
A+
CATIONES (Carga positiva)
A+
Atracción eléctrica entre iones de distinto signo.
A+ A-
Átomos de METAL (Ceden e- formando cationes)
Átomos de NO METAL (Cogen e- formando aniones)
ANIONES ( Carga negativa )
A-
ANIONES ( Carga negativa )
A-
EJEMPLO: Formación de cloruro de sodio
NaCl
Na+
Cl-
Coge el electrón del sodio y completa su última capa Cede su electrón de la
última capa al cloro
Se producen atracciones en todas las direcciones del espacio originándose una red espacial . ESTRUCTURA CRISTALINA.
Cristal de cloruro de sodio ( Sal común)
-
--
-
--
-
-
-
-
+
++
+++
+ + +
d0 = distancia interiónica
El enlace iónico se produce entre átomos de elementos que posean electronegatividades muy distintas.
El elemento de menor energía de ionización transfiere electrones al de mayor afinidad electrónica, por lo que los átomos se transforman en
iones con cargas de signo contrario.
El enlace iónico es la unión que se produce entre los iones positivosy negativos,debido a las fuerzas de Coulomb.
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d
qqKF
q1 y q2 = cargas netas de los iones
K = constante de Coulomb
ENERGÍA RETICULAR DE LOS COMPUESTOS IÓNICOS.ENERGÍA RETICULAR DE LOS COMPUESTOS IÓNICOS.
La ordenación de los iones para formar el cristal supone una liberación de energía denominada energía reticular U.
• Los compuestos iónicos son más estables cuanto mayor sea su energía reticular
• La energía reticular es inversamente proporcional a la distancia interiónica d0 y directamente proporcional al producto de las cargas
0
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d
qqKU
En los compuestos iónicos cada ión positivo se rodea del mayor número de iones negativos y viceversa, alcanzando un equilibrio
entre las fuerzas atractivas y repulsivas, originando cristales.
Red cúbica centrada en el cuerpo
Red cúbica centrada en las caras Red tetraédrica
Red de la fluorita CaF2
Los compuestos iónicos son SÓLIDOS CRISTALINOS constituidos por redes tridimensionales de iones
Se denomina indice de coordinación de un cristal al número de iones de un mismo signo que rodean a otro de signo contrario y se situan a una distancia mínima
IC 8
IC 8:4
IC 6
IC 4
EL CICLO DE BORN-HABER.
EL CICLO DE BORN-HABER.
El ciclo de Born-Haber permite describir el proceso de formación de una red iónica desde el punto de vista termodinámico, separando el proceso total en procesos parciales, como ocurre, por ejemplo, en la formación de un cristal de cloruro de sodio ( NaCl)
NaCl (cristal)
Cl-+ Na+ (gas)
Procesos parciales
Energía de Disociación D
Energía de sublimación S
1/2 Cl2 (g) + 1/2 D = Cl (g)
Na (s) + S = Na (g)
Energía de ionización EI Na (g) + EI = Na+ (g) + e-
Afinidad electrónica EA Cl (g) + e- = Cl-(g) + EAEnergía reticular U Na+ (g) + Cl- (g) = Na+ + Cl-(cristal) + U
Proceso directo Na (s) + 1/2 Cl2 (g) = NaCl (cristal) Q
Q = Entalpía de formación
La energía total se conserva Ley de Hess
Q = S+ 1/2 D + EI + EA + U
PROPIEDADES DE LOS COMPUESTOS IÓNICOS PROPIEDADES DE LOS COMPUESTOS IÓNICOS
• Sólidos a temperatura ambiente
• Son siempre cristales• Son duros pero frágiles
• Si los cristales se golpean, se fracturan por planos, al repelerse los iones de igual carga eléctrica
• Tienen elevada temperatura de fusión y ebullición
• Si do aumenta
• Disminuye la temperatura de fusión y ebullición• Disminuye la dureza• Aumenta el coeficiente de dilatación
0
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d
qqKU disminuye
Fragilidad en un cristal Fragilidad en un cristal iónicoiónico
presión
En estado sólido no conducen la electricidad.
Disueltos o fundidosconducen la corriente eléctrica.
Se disuelven en disolventes muy polares como el agua.
Las moléculas de agua se interponen entre los iones de la red y apantallan las fuerzas de Coulomb entre los iones que quedan libres.
Iones hidratados
Disolución de un cristal iónico en un Disolución de un cristal iónico en un
disolvente polardisolvente polar
Solubilidad de un cristal iónico
Átomos de METAL (Ceden e- formando cationes). Forma redes de cationes rodeados por electrones
Todos los átomos se ionizan quedando cargados positivamente y se ordenan en el espacio formando un cristal. Los electrones procedentes de la ionización se mueven entre los cationes
ENLACE METÁLICOENLACE METÁLICO
La nube de electrones se mueven entre los cationes.
Iones positivos formados por los átomos de metal que han perdido electrones. + + + ++
+
+ ++
+
++
+ ++
+
+
+ +
+
+
+
+
ATENCIÓN: el enlace metálico solo se puede producir entre átomos de un mismo elemento químico
ATENCIÓN: el enlace metálico solo se puede producir entre átomos de un mismo elemento químico
UNA ALEACIÓN: es un mezcla de metales, se funden, se mezclan y luego se enfría. Se pueden volver a separar, no es un enlace.
UNA ALEACIÓN: es un mezcla de metales, se funden, se mezclan y luego se enfría. Se pueden volver a separar, no es un enlace.
El enlace metálico se forma si los elementos que se unen tienen:
Orbitales desocupados
Baja energía de ionización
Los átomos dejan en libertad algunos de sus e- (gas o nube electrónica)transformándose en iones positivos que se colocan en los nodos del cristal
Las redes cristalinas metálicas más comunes son:
TEORÍA DE BANDAS.TEORÍA DE BANDAS.
Mediante la teoría de bandas se pueden describir, desde el punto de vista energético, algunas propiedades de los metales como la conductividad eléctrica y térmica.
Los electrones pueden pertenecer a dos posibles bandas de energía:
La banda de valencia
La banda de conducción
Corresponde a las energías de los e- ligados al átomo y que no pertenecen al gas electrónico
Corresponde a las energías de los e- del gas electrónico
Los metales son conductores porque:
A) poseen una banda de conducción semillena
B) poseen una banda de conducción vacía que se solapa con la banda de
valencia
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TEORÍA DE BANDAS DE ENERGÍA
RM+107
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PROPIEDADES DE LOS METALES.PROPIEDADES DE LOS METALES.
Aunque los cationes se desplacen, los e- de la redamortiguan la fuerza derepulsión entre ellos
Por el contrario, en los Compuestos iónicos estedesplazamiento producela fractura del cristal al quedar enfrentados iones del mismo signo
Red de un metal
Red de un cristal iónico
Brillo intenso
Conductividad eléctrica
Conductividad térmica
Maleabililidad y ductilidad
Capacidad de los e- para captar y emitir energía electromagnética
Gran movilidad de los electrones
Los e- ceden parte de su energía cinética para calentar la red
Se pueden estirar en hilos o extender en láminas
Tas de fusión y ebullición Dependen de la fuerza de atracción entre e- y los iones positivos
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Propiedades sustancias Propiedades sustancias metálicasmetálicas
Elevados puntos de fusión y ebulliciónElevados puntos de fusión y ebullición
Insolubles en aguaInsolubles en agua
Conducen la electricidad incluso en Conducen la electricidad incluso en estado sólido (sólo se calientan: estado sólido (sólo se calientan: cambio físico). La conductividad es cambio físico). La conductividad es mayor a bajas temperaturas.mayor a bajas temperaturas.
Pueden deformarse sin rompersePueden deformarse sin romperse
