Unidad Educativa Fiscal Veintitrs De OctubreNOMBRE: Mara Fernanda Delgado Lpez.Curso: 3.Paralelo: E.Profesor: Hugo Bravo.Tema:Enlace qumicoUn enlace qumico es la interaccin fsica responsable de las interacciones entre tomos, molculas e iones, que tiene una estabilidad en los compuestos diatmicos y poliatmicos.Los qumicos suelen apoyarse en la fisicoqumica o en descripciones cualitativas.En general, el enlace qumico fuerte est asociado en la transferencia de electrones entre los tomos participantes. Las molculas, cristales, y gases diatmicos (que forman la mayor parte del ambiente fsico que nos rodea) est unido por enlaces qumicos, que determinan las propiedades fsicas y qumicas de la materia.Las cargas opuestas se atraen, porque, al estar unidas, adquieren una situacin ms estable que cuando estaban separados. Esta situacin de mayor estabilidad suele darse cuando el nmero de electrones que poseen los tomos en su ltimo nivel es igual a ocho, estructura que coincide con la de los gases nobles ya que los electrones que orbitan el ncleo estn cargados negativamente, y que los protones en el ncleo lo estn positivamente, la configuracin ms estable del ncleo y los electrones es una en la que los electrones pasan la mayor parte del tiempo entre los ncleos, que en otro lugar del espacio. Estos electrones hacen que los ncleos se atraigan mutuamente.Teora del enlace qumicoEn la visin simplificada del denominado enlace covalente, uno o ms electrones (frecuentemente un par de electrones) son llevados al espacio entre los dos ncleos atmicos. Ah, los electrones negativamente cargados son atrados a las cargas positivas de ambos ncleos, en vez de slo su propio ncleo. Esto vence a la repulsin entre los dos ncleos positivamente cargados de los dos tomos, y esta atraccin tan grande mantiene a los dos ncleos en una configuracin de equilibrio relativamente fija, aunque an vibrarn en la posicin de equilibrio. En resumen, el enlace covalente involucra la comparticin de electrones en los que los ncleos positivamente cargados de dos o ms tomos atraen simultneamente a los electrones negativamente cargados que estn siendo compartidos. En un enlace covalente polar, uno o ms electrones son compartidos inequitativamente entre dos ncleos.En una visin simplificada de un enlace inico, el electrn de enlace no es compartido, sino que es transferido. En este tipo de enlace, el orbital atmico ms externo de un tomo tiene un lugar libre que permite la adicin de uno o ms electrones. Estos electrones recientemente agregados ocupan potencialmente un estado de menor energa (ms cerca al ncleo debido a la alta carga nuclear efectiva) de lo que experimentan en un tipo diferente de tomo. En consecuencia, un ncleo ofrece una posicin de ms fuerte unin a un electrn de lo que lo hace el otro ncleo. Esta transferencia ocasiona que un tomo asuma una carga neta positiva, y que el otro asuma una carga neta negativa. Entonces, el enlace resulta de la atraccin electrosttica entre los tomos, y los tomos se constituyen en ((iones)) de carga positiva o negativa.Todos los enlaces pueden ser explicados por la teora cuntica, pero, en la prctica, algunas reglas de simplificacin les permiten a los qumicos predecir la fuerza de enlace, direccionalidad y polaridad de los enlaces. La regla del octeto y la (TREPEV) teora de repulsin de pares de electrones de la capa de valencia son dos ejemplos.Existen teoras ms sofisticadas, como la teora del enlace de valencia, que incluye la hibridacin de orbitales y la resonancia, y el mtodo de combinacin lineal de orbitales atmicos dentro de la teora de los orbitales moleculares, que incluye a la teora del campo de los ligantes. La electrosttica es usada para describir polaridades de enlace y los efectos que ejerce en las sustancias qumicas.Historia del concepto de enlace qumico.Las primeras especulaciones respecto a la naturaleza del enlace qumico son tan tempranas como en el siglo XII. Se supona que ciertos tipos de especies qumicas estaban unidas entre s por un tipo de afinidad qumica.En 1704, Isaac Newton esboz su teora de enlace atmico, en "Query 31" de su Opticks, donde los tomos se unen unos a otros por alguna "fuerza". Especficamente, despus de investigar varias teoras populares, en boga en aquel tiempo, de cmo los tomos se poda unir unos a otros, por ejemplo, "tomos enganchados", "tomos pegados unos a otros por reposo", o "unidos por movimientos conspirantes", Newton seal lo que inferira posteriormente a partir de su cohesin que:Las partculas se atraen unas a otras por alguna fuerza, que en contacto inmediato es excesivamente grande, a distancias pequeas desempean operaciones qumicas y su efecto deja de sentirse no lejos de las partculas.En 1819, a raz de la invencin de la pila voltaica, Jns Jakob Berzelius desarroll una teora de combinacin qumica, introduciendo indirectamente el carcter electropositivo y electronegativo de los tomos combinantes. A mediados del siglo XIX, Edward Frankland, F. A. Kekule, A. S. Couper, A. M. Butlerov y Hermann Kolbe, ampliando la teora de radicales, desarrollaron la teora de valencia, originalmente llamado "poder combinante" en que los compuestos se mantena unidos debido a la atraccin entre polos positivo y negativo. En 1916, el qumico Gilbert N. Lewis desarroll el concepto de enlace de par de electrones, en el que dos tomos pueden compartir uno y seis electrones, formando el enlace de un solo electrn, enlace simple, enlace doble, o enlace triple:En las propias palabras de Lewis:Un electrn puede formar parte de las envolturas de dos tomos diferentes y no puede decirse que pertenezca a uno simplemente o exclusivamente.El mismo ao, Walther Kossel lanz una teora similar a la de Lewis, con la diferencia de que su modelo asuma una transferencia completa de electrones entre los tomos, con lo que era un modelo de enlace inico. Tanto Lewis y Kossel estructuraron sus modelos de enlace a partir de la regla de Abegg (1904).En 1927, el fsico dans Oyvind Burrau deriv la primera descripcin cuntica matemticamente completa de un enlace qumico simple, el producido por un electrn en el ion de hidrgeno molecular (dihidrogenilio), H2+.1 Este trabajo mostr que la aproximacin cuntica a los enlaces qumicos podran ser correctas fundamental y cualitativamente, pero los mtodos matemticos usados no podran extenderse a molculas que contuvieran ms de un electrn. Una aproximacin ms prctica, aunque menos cuantitativa, fue publicada en el mismo ao por Walter Heitler y Fritz London. El mtodo de Heitler-London forma la base de lo que ahora se denomina teora del enlace de valencia. En 1929, sir John Lennard-Jones introdujo el mtodo de combinacin lineal de orbitales atmicos (CLOA o dentro de la teora de orbitales moleculares, sugiriendo tambin mtodos para derivar las estructuras electrnicas de molculas de F2 (flor) y las molculas de O2 (oxgeno), a partir de principios cunticos bsicos. Esta teora de orbital molecular represent un enlace covalente como un orbital formado por combinacin de los orbitales atmicos de la mecnica cuntica de Schrdinger que haban sido hipotetizados por los electrones en tomos solitarios. Las ecuaciones para los electrones de enlace en tomos multielectrnicos no podran ser resueltos con perfeccin matemtica (esto es, analticamente), pero las aproximaciones para ellos an producen muchas predicciones y resultados cualitativos buenos. Muchos clculos cuantitativos en qumica cuntica moderna usan tanto las teoras de orbitales moleculares o de enlace de valencia como punto de partida, aunque una tercera aproximacin, la teora del funcional de la densidad, se ha estado haciendo ms popular en aos recientes.En 1935, H. H. James y A. S. Coolidge llevaron a cabo un clculo sobre la molcula de dihidrgeno que, a diferencia de todos los clculos previos que usaban funciones slo de la distancia de los electrones a partir del ncleo atmico, us funciones que slo adicionaban explcitamente la distancia entre los dos electrones.2 Con 13 parmetros ajustables, ellos obtienen el resultado muy cercano al resultado experimental para la energa de disociacin de enlace. Posteriores extensiones usaron hasta 54 parmetros y producen gran concordancia con los experimentos. Este clculo convenci a la comunidad cientfica que la teora cuntica podra concordar con los experimentos. Sin embargo, esta aproximacin no tiene relacin fsica con la teora de enlace de valencia y orbitales moleculares y es difcil de extender a molculas ms grandes.Enlace covalenteArtculo principal: Enlace covalenteEl enlace covalente polar es intermediado en su carcter entre un enlace covalente y un enlace inico. Los enlaces covalentes polares se forman con tomos distintos con gran diferencia de electronegatividades. La molcula es elctricamente neutra, pero no existe simetra entre las cargas elctricas originando la polaridad, un extremo se caracteriza por ser electropositivo y el otro electronegativo.Los enlaces covalentes pueden ser simples cuando se comparte un solo par de electrones, dobles al compartir dos pares de electrones, triples cuando comparten tres pares de electrones, o cudruples cuando comparten cuatro pares de electrones.Los enlaces covalentes no polares(0 o menor que 0,04) se forman entre tomos iguales, no hay variacin en el nmero de oxidacin. Los tomos enlazados de esta forma tienen carga elctrica neutra.En otras palabras, el enlace covalente es la unin entre tomos en donde se da un compartimiento de electrones, los tomos que forman este tipo de enlace son de carcter no metlico. Las molculas que se forman con tomos iguales (mononucleares) presentan un enlace covalente pero en donde la diferencia de electronegatividades es nula.Se presenta entre los elementos con poca diferencia de electronegatividad (< 1.7), es decir cercanos en la tabla peridica de los elementos qumicos o bien, entre el mismo elemento para formar molculas diatmicas.Enlace inico o electrovalenteArtculo principal: Enlace inicoEl enlace inico es un tipo de interaccin electrosttica entre tomos que tienen una gran diferencia de electronegatividad. No hay un valor preciso que distinga la ionicidad a partir de la diferencia de electronegatividad, pero una diferencia sobre 2.0 suele ser inica, y una diferencia menor a 1.7 suele ser covalente. En palabras ms sencillas, un enlace inico es aquel en el que los elementos involucrados aceptan o pierden electrones (se da entre un catin y un anin) o dicho de otra forma, aquel en el que un elemento ms electronegativo atrae a los electrones de otro menos electronegativo.3 El enlace inico implica la separacin en iones positivos y negativos. Las cargas inicas suelen estar entre -3e a +3e.1) Se presenta entre los elementos con gran diferencia de electronegatividad (>1.7), es decir alejados de la tabla peridica: entre metales y no metales. 2) Los compuestos que se forman son slidos cristalinos con puntos de fusin elevados. 3) Se da por TRANSFERENCIA de electrones: un tomo PIERDE y el otro 'GANA'. 4) Se forman iones (cationes con carga positiva y aniones con carga negativa).Enlace covalente coordinadoArtculo principal: Enlace de coordinacinEl enlace covalente coordinado, algunas veces referido como enlace dativo, es un tipo de enlace covalente, en el que los electrones de enlace se originan slo en uno de los tomos, el donante de pares de electrones, o base de Lewis, pero son compartidos aproximadamente por igual en la formacin del enlace covalente. Este concepto est cayendo en desuso a medida que los qumicos se pliegan a la teora de orbitales moleculares. Algunos ejemplos de enlace covalente coordinado existen en nitronas y el borazano. El arreglo resultante es diferente de un enlace inico en que la diferencia de electronegatividad es pequea, resultando en una covalencia. Se suelen representar por flechas, para diferenciarlos de otros enlaces. La flecha muestra su cabeza dirigida al aceptor de electrones o cido de Lewis, y la cola a la base de Lewis. Este tipo de enlace se ve en el ion amonio.Enlaces de uno y tres electronesLos enlaces con uno o tres electrones pueden encontrarse en especies radicales, que tienen un nmero impar de electrones. El ejemplo ms simple de un enlace de un electrn se encuentra en el catin hidrgeno molecular, H2+. Los enlaces de un electrn suelen tener la mitad de energa de enlace, de un enlace de 2 electrones, y en consecuencia se les llama "medios enlaces". Sin embargo, hay excepciones: en el caso del dilitio, el enlace es realmente ms fuerte para el Li2+ de un electrn, que para el Li2 de dos electrones. Esta excepcin puede ser explicada en trminos de hibridacin y efectos de capas internas.4El ejemplo ms simple de enlace de tres electrones puede encontrarse en el catin de helio dimrico, He2+, y puede ser considerado tambin medio enlace porque, en trminos de orbitales moleculares, el tercer electrn est en un orbital antienlazante que cancela la mitad del enlace formado por los otros dos electrones. Otro ejemplo de una molcula conteniendo un enlace de tres electrones, adems de enlaces de dos electrones, es el xido ntrico, NO. La molcula de oxgeno, O2, tambin puede ser vista como si tuviera dos enlaces de 3-electrones y un enlace de 2-electrones, lo que justifica su paramagnetismo y su orden formal de enlace de 2.5Las molculas con nmero impar de electrones suelen ser altamente reactivas. Este tipo de enlace slo es estable entre tomos con electronegatividades similares.5Enlaces flexionadosLos enlaces flexionados, tambin conocidos como enlaces banana, son enlaces en molculas tensionadas o impedidas estricamente cuyos orbitales de enlaces estn forzados en una forma como de banana. Los enlaces flexionados son ms susceptibles a las reacciones que los enlaces ordinarios. El enlace flexionado es un tipo de enlace covalente cuya disposicin geomtrica tiene cierta semejanza con la forma de una banana. doble enlace entre carbonos se forma gracias al traslape de dos orbitales hbridos sp3. Como estos orbitales no se encuentran exactamente uno frente a otro, al hibridarse adquieren la forma de banana.Enlaces 3c-2e y 3c-4eEn el enlace de tres centros y dos electrones ("3c-2e"), tres tomos comparten dos electrones en un enlace. Este tipo de enlace se presenta en compuestos deficientes en electrones, como el diborano. Cada enlace de ellos (2 por molcula en el diborano) contiene un par de electrones que conecta a los tomos de boro entre s, con un tomo de hidrgeno en el medio del enlace, compartiendo los electrones con los tomos de boro.El enlace de tres centros y cuatro electrones ("3c-4e") explica el enlace en molculas hipervalentes. En ciertos compuestos aglomerados, se ha postulado la existencia de enlaces de cuatro centros y dos electrones.En ciertos sistemas conjugados (pi), como el benceno y otros compuestos aromticos, y en redes conjugadas slidas como el grafito, los electrones en el sistema conjugado de enlaces estn dispersos sobre tantos centros nucleares como existan en la molcula o la red.Enlace aromticoEn muchos casos, la ubicacin de los electrones no puede ser simplificada a simples lneas (lugar para dos electrones) o puntos (un solo electrn). En compuestos aromticos, los enlaces que estn en anillos planos de tomos, la regla de Hckel determina si el anillo de la molcula mostrar estabilidad adicional.En el benceno, el compuesto aromtico prototpico, 18 electrones de enlace mantiene unidos a 6 tomos de carbono para formar una estructura de anillo plano. El orden de enlace entre los diferentes tomos de carbono resulta ser idntico en todos los casos desde el punto de vista qumico, con una valor equivalente de aproximadamente 1.5.En el caso de los aromticos heterocclicos y bencenos sustituidos, las diferencias de electronegatividad entre las diferentes partes del anillo pueden dominar sobre el comportamiento qumico de los enlaces aromticos del anillo, que de otra formar sera equivalente.Enlace metlicoEn un enlace metlico, los electrones de enlace estn deslocalizados en una estructura de tomos. En contraste, en los compuestos inicos, la ubicacin de los electrones enlazantes y sus cargas son estticas. Debido a la deslocalizacin o el libre movimiento de los electrones, se tienen las propiedades metlicas de conductividad, ductilidad y dureza.