El tamao atmico se basa en una distancia media entre los electrones externos del ncleo

TAMAO ATMICO

TAMAO INICO

TAMAO INICO

Enlace qumico

Es la fuerza que existe entre dos tomos, cualquiera sea su naturaleza, debido a la transferencia total o parcial de electrones. De esta forma adquieren ambos una configuracin electrnica estable, la que correspondera a un gas noble.

Enlace qumico

Son de tipo elctrico (electrostticas).

Al formarse un enlace se desprende energa.

La distancia a la que se colocan los tomos es a la que se desprende mayor energa producindose la mxima estabilidad.

Los tomos se unen, as tienen una menor energa y mayor estabilidad que estando separado.

Generalmente, los tomos buscan su mxima estabilidad adoptando un a configuracin electrnica similar a la que tienen los gases nobles (1 s2 o n s2p6).

El comportamiento qumico de los tomos viene determinado por la estructura electrnica de su ltima capa (capa de valencia).

Para conseguir la conf. electrnica de gas noble, los tomos perdern, capturarn o compartirn electrones (regla del octeto).

Estabilidad en un tomo.

Tipos de enlaces Inico: unen iones entre s.

Atmicos: unen tomos neutros entre s.

Covalente

Metlico

Intermolecular: unen unas molculas a otras.

Enlace inico Se da entre metales y no-metales.

Los metales tienen, en general, pocos electrones en su capa de valencia y tienden a perderlos para quedar con la capa anterior completa (estructura de gas noble) convirtindose en cationes.

Los no-metales tienen casi completa su capa de valencia y tienden a capturar los electrones que les faltan convirtindose en aniones y conseguir asimismo la estructura de gas noble.

La diferencia de electronegatividad es mayor a 1.7.

Enlace inico No deja de ser curiosa la forma en que dos elementos

que en sus estados puros son peligrosos (el Na es un metal corrosivo y el Cl es un gas venenoso), al combinarse forman un compuesto que nosotros usamos diariamente en nuestras comidas: la sal.

Na Cl NaCl

+ =

Reacciones de ionizacin Los metales se ionizan perdiendo electrones: M n e Mn+

Los no-metales se ionizan ganando electrones: N + n e Nn

Ejemplos: Metales: Na 1 e Na+

Ca 2 e Ca2+ Fe 3 e Fe3+

No-metales: Cl + 1 e Cl O + 2 e O2

Enlace inico En enlace inico se da por la atraccin electrosttica

entre cargas de distinto signo, formando una estructura cristalina.

Ejemplo: Na Na+ 1 e

Cl Cl El catin Na* se rodea de 6 aniones Cl unindose a todos ellos con la misma fuerza, es decir, no existe una fuerza especial entre el Cl y el Na+ que le dio el e.

La frmula de estos compuestos es emprica.

Ejemplo: Escribir las reacciones de ionizacin y deducir la frmula del compuesto inico formado por oxgeno y aluminio.

Las reacciones de ionizacin sern:

(1) Al 3 e Al3+ (2) O + 2 e O2

Como el nmero de electrones no coincide, para hacerlos coincidir se multiplica la reaccin (1) 2 y la (2) 3.

2 (1) 2 Al 6 e 2 Al3+ 3 (2) 3 O + 6 e 3 O2

Sumando:2 Al + 3 O 2 Al3++ 3 O2

La frmula emprica ser Al2O3

Estructura de compuestos inicos (cloruro de sodio) Se forma una

estructura cristalina tridimensional en donde todos los enlaces son igualmente fuertes.

Propiedades de los compuestos inicos

Duros.

Punto de fusin y ebullicin altos.

Slo solubles en disolventes polares (agua).

Conductores en estado disuelto o fundido.

Frgiles.

Propiedades compuestos inicos

Elevados puntos de fusin y ebullicin

Solubles en agua

No conducen la electricidad en estado slido, pero s en estado disuelto o fundido (Reaccin qumica: electrolisis)

Al intentar deformarlos se rompe el cristal (fragilidad)

Solubilidad de iones en

disolventes polares

Fragilidad

Redes inicas

NaCl CsCl

Una primera aproximacin para interpretar el enlace

A principios del siglo XX, el cientfico Lewis,

observando la poca reactividad de los gases nobles (estructura de 8 electrones en su ltimo nivel),sugiri que los tomos al enlazarse tienden a adquirir una distribucin de electrones de valencia igual a la

del gas noble ms prximo REGLA DEL OCTETO

Clasificacin de los elementos de acuerdo con la regla del octeto

Metales: baja electronegatividad, baja energa de

ionizacin. Tienden a soltar electrones.

No metales: alta electronegatividad. Tienden a coger

electrones

Segn el tipo de tomos que se unen:

Metal No metal: uno cede y otro coge electrones

(cationes y aniones)

No metal No metal: ambos cogen electrones,

comparten electrones

Metal Metal: ambos ceden electrones

Algunos ejemplos

Molcula de NaCl

Diagramas de Lewis

Molcula de MgF2

Molculas de H2 y O2

Molculas de N2 y CO2

Enlace covalente Los compuestos covalentes se originan por la

comparticin de electrones entre tomos no metlicos.

Electrones muy localizados

Diferentes tipos de enlace covalente

Enlace covalente normal:

Simple

Mltiple: doble o triple

Polaridad del enlace:

Apolar

Polar

Enlace covalente dativo o coordinado

Enlace covalente normal Si se comparten un par de e-: enlace covalente simple

Si se comparten dos pares de e- : enlace covalente doble

Si se comparten tres pares de e-: enlace covalente triple

Polaridad del enlace covalente Enlace covalente apolar: entre tomos de idntica

electronegatividad (H2, Cl2, N2). Los electrones compartidos pertenencen por igual a los dos tomos.

Enlace covalente polar: entre tomos de distinta electronegatividad (HCl, CO). Los electrones compartidos estn ms desplazados hacia el tomo ms electronegativo. Aparecen zonas de mayor densidad de carga positiva (+) y zonas de mayor densidad de carga negativa (-)

Enlace covalente dativo o coordinado

Cuando el par de electrones compartidos pertenece slo a uno de los tomos se presenta un enlace covalente coordinado o dativo.

El tomo que aporta el par de electrones se llama donador (siempre el menos electronegativo) y el que los recibe receptor o aceptor (siempre el ms electronegativo)

Enlace de tomos de azufre (S) y oxgeno (O)

Molcula de SO: enlace covalente doble

Molcula de SO2: enlace covalente doble y un enlace covalente coordinado o dativo

:S O:

S O:

:O

Molcula de SO3: enlace covalente doble y dos enlaces covalentes coordinado o dativo

S O:

:O

:O:

Existen molculas, o se trata de estructuras gigantes?

Redes covalentes

Molculas covalentes (pequeas - macromolculas)

Redes covalentes

Diamante: tetraedros de tomos de carbono

La unin entre tomos que comparten electrones es muy difcil de romper. Los electrones compartidos estn muy localizados.

Grafito: lminas de tomos de carbono

Molculas covalentes

Si el enlace es apolar: molculas apolares (H2, O2, F2)

Si el enlace es polar:

Molculas polares (HCl, H2O...) (dipolos permanentes)

Molculas apolares (CO2) (simetra espacial)

Molculas covalentes polares: el centro geomtrico de - no coincide con el centro geomtrico de +

Molculas covalentes apolares: el centro geomtrico de - coincide con el centro

geomtrico de +

En el CO2 existen enlaces covalentes polares y, sin embargo, la molcula covalente no es polar. Esto es debido a que la molcula presenta una estructura lineal y se anulan los efectos de los dipolos de los enlaces C-O.

O C O + - -

Propiedades compuestos covalentes (moleculares)

No conducen la electricidad

Bajos puntos de fusin y ebullicin

Fuerzas intermoleculares?

Propiedades de los compuestos covalentes

Moleculares Puntos de fusin y

ebullicin bajos.

Los comp.covalentes apolares (puros) son solubles en disolventes apolares y los polares en disolventes polares.

Conductividad parcial slo en compuestos polares.

Atmicos Puntos de fusin y

ebullicin muy elevados.

Insolubles en todos los disolventes.

No conductores (el grafito s presenta conductividad por la deslocalizacin de un

e de cada tomo).

Fuerza intermoleculares o fuerzas de Van der Waals

Fuerzas entre dipolos permanentes

Fuerzas de enlace de hidrgeno

Fuerzas entre dipolos transitorios (Fuerzas de London)

Fuerzas entre molculas polares

(dipolos permanentes) HCl, HBr, HI

- + + -

Enlace de hidrgeno :Cuando el tomo de hidrgeno est unido a tomos muy electronegativos (F, O, N), queda prcticamente convertido en un protn. Al ser muy pequeo, ese tomo de hidrgeno desnudo atrae fuertemente (corta distancia) a la zona de carga negativa de otras molculas

HF

H2O

NH3

Enlace de hidrgeno en la molcula de agua

Enlace de hidrgeno Este tipo de enlace es el responsable de la

existencia del agua en estado lquido y slido.

Estructura del hielo y del agua lquida

Enlaces de hidrgeno en el ADN

Apilamiento de las bases.

May 08, 2002 lecture 2/ MBB 222 02-2 4

Non-covalent Bonds

Much weaker than covalent bonds

- these bonds break and reform at

Room Temperature (RT)

Transient Bonds

- however, cumulatively they are very

effective e.g. helix for proteins and

double helix for DNA

Enlaces de hidrgeno

Interior hidrfobo

Esqueleto desoxiribosa- fosfato

Enlaces de hidrgeno

Exterior hidrfilo

A: adenina G: guanina C: citosina T: timina

Bases nitrogenada

s

Repulsin electrosttica

Fuerzas entre dipolos transitorios (Fuerzas de London)

Los dipolos inducidos se deben a las fluctuaciones de los electrones de una zona a otra de la molcula,

siendo ms fciles de formar cuanto ms grande sea la molcula: las fuerzas de London aumentan con la

masa molecular.

Enlace metlico.

Se da entre tomos metlicos.

Todos tienden a ceder e .

Los cationes forman una estructura cristalina, y los e ocupan los intersticios que quedan libres en ella sin estar fijados a ningn catin concreto (mar de e ).

Los e estn, pues bastante libres, pero estabilizan la estructura al tener carga contraria a los cationes.

Empaquetamiento de cationes metlicos.

Propiedades de los compuestos metlicos.

Punto de fusin y ebullicin muy variado (aunque suelen ser ms bien alto)

Son muy solubles en estado fundido en otros metales formando aleaciones.

Muy buenos conductores en estado slido.

Son dctiles y maleables (no frgiles).

presin