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GRADO 8º JM ELOY QUINTERO ARAUJO
ENLACE QUÍMICO
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IntroducciónNuestro Universo comenzó, según teorías
actuales, con una gran explosión o "Big Bang" que llenó todo el espacio. Cada partícula de materia formada se alejó violentamente de toda otra partícula.
En el momento de la explosión, toda la materia estaba en forma de partículas elementales subatómicas que colisionaban y se aniquilaban unas a otras, formando partículas nuevas y liberando más energía.
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A medida que el Universo se expandía y se enfriaba, gradualmente se formaron los primeros átomos. Es a partir de estos átomos que se plasmaron y evolucionaron los sistemas vivos. Iniciaremos el estudio de los seres vivos analizando la estructura de los átomos y las moléculas que forman al combinarse.
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Teoría del Big Bang
Formación deluniverso
2. Enfriamiento
1. expansión
3. Se formaron los Primeros átomos
4. Los átomos formaron
sistemas vivos
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Enlaces y MoléculasCuando los átomos entran en interacción mutua, de
modo que se completan sus niveles energéticos exteriores, se forman partículas nuevas más grandes.
Estas partículas constituidas por dos o más átomos se conocen como moléculas y las fuerzas que las mantienen unidas se conocen como enlaces.
Átomos MoléculasEnlaces
ENLACE QUÍMICO
Cuando los átomos se unen para formar grupos eléctricamente neutros, con una consistencia tal que se pueden considerar una unidad, se dice que están formando moléculas.
O2 diatómica
SO2 triatómica
NH3 tetraatómica
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Hay dos tipos principales de enlaces: iónico y covalente .Los enlaces iónicos se forman por la atracción mutua de partículas de carga eléctrica opuesta; esas partículas, formadas cuando un electrón salta de un átomo a otro, se conocen como iones Para muchos átomos, la manera más simple de completar el nivel energético exterior consiste en ganar o bien perder uno o dos electrones.
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Enlace iónico
Un enlace iónico es la
fuerza de la atracción
electrostática entre iones
de carga opuesta.
Estos enlaces pueden ser
bastante fuertes pero
muchas sustancias
iónicas se separan
fácilmente en agua,
produciendo iones libres.
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Muchos iones constituyen un porcentaje ínfimo del peso vivo, pero desempeñan papeles centrales.
El ion potasio (K+) es el principal ion con carga positiva en la mayoría de los organismos, y en su presencia puede ocurrir la mayoría de los procesos biológicos esenciales.
Cl– (anión)
K+ (catión)
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Los iones calcio (Ca2+), potasio (K+) y sodio (Na+) están implicados
todos en la producción y propagación del impulso nervioso.
Na+
K+
Impulso nervioso
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En el interior de la neurona existen proteínas e iones con carga negativa. Esta diferencia de concentración de iones produce también una diferencia de potencial (unos -70 milivoltios) entre el exterior de la membrana y el interior celular. Esta variación entre el exterior y el interior se alcanza por el funcionamiento de la bomba de sodio/potasio (Na+/K+)
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La bomba de Na+/K+ gasta ATP. Expulsa tres iones de sodio que se encontraban en el interior de la neurona e introduce dos iones de potasio que se encontraban en el exterior. Los iones sodio no pueden volver a entrar en la neurona, debido a que la membrana es impermeable al sodio.
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Además, el Ca2+ es necesario para la contracción de los músculos y para el mantenimiento de un latido cardíaco normal.
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El ion magnesio (Mg+2) forma parte de la molécula de clorofila, la cual atrapa la energía radiante del Sol en algunas algas y en las plantas verdes.
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Enlace CovalenteLos enlaces covalentes
están formados por pares de electrones compartidos.
Un átomo puede completar su nivel de energía exterior compartiendo electrones con otro átomo.
En los enlaces covalentes, el par de electrones compartidos forma un orbital nuevo (llamado orbital molecular) que envuelve a los núcleos de ambos átomos.
ENLACE COVALENTELas reacciones entre dos no metales produce
un enlace covalente. El enlace covalente se forma cuando dos
átomos comparten uno o más pares de electrones.
Veamos un ejemplo simple de un enlace covalente, la reacción de dos átomos de H para producir una molécula de H2
Enlace covalente H-H
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En un enlace de este tipo, cada electrón pasa parte de su tiempo alrededor de un núcleo y el resto
alrededor del otro.
Así, al compartir los electrones, ambos completan su nivel de energía
exterior y neutralizan la carga nuclear.
Clasificación del Enlace Covalente
Según número de electrones que participen en el enlace:
ENLACE SIMPLE: 2 electrones en total X X
ENLACE DOBLE: 4 electrones en total X X
ENLACE TRIPLE: 6 electrones en total X X
Según la diferencia de electronegatividad, se clasifican en:
• Enlace Covalente Polar
• Enlace covalente Apolar
Rango de Electronegatividad:
• Dif. Electroneg. > 0 ≤ 1,7
Enlace Polar
• Diferencia de electronegatividad = 0
Enlace Covalente Apolar
ENLACE COVALENTE COORDINADO
Un enlace covalente coordinado es un enlace formado cuando ambos electrones del enlace son donados por uno de los átomos.
Consiste en la compartición de un par de electrones, proveniente del mismo átomo.
Ejemplo: O
H O S O H
O
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Regla del octeto
Esta regla es muy útil en casos que involucran átomos como C, N, O, y
F.
F:F: :..
..
..
..
Al formar compuestos, los átomos ganan, pierden, o comparten electrones para producir una configuración electrónica
estable caracterizada por 8 electrones de valencia.
Al formar compuestos, los átomos ganan, pierden, o comparten electrones para producir una configuración electrónica
estable caracterizada por 8 electrones de valencia.
Es habitual que los elementos representativos alcancen las configuraciones de los gases nobles. Este enunciado a menudo se denomina la regla del octeto porque las configuraciones electrónica de los gases nobles tienen 8 éS en su capa más externa a excepción del He que tiene 2 éS.
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C....
F:....
.
Al combinar un carbono (4 electrones de valencia) y
cuatro átomos de fluor (7 electrones de valencia)
Al combinar un carbono (4 electrones de valencia) y
cuatro átomos de fluor (7 electrones de valencia)
la estructura de Lewis para CF4 queda así:la estructura de Lewis para CF4 queda así:
: F:....C
: F:....
: F:....: F:
..
..
Se cumple la regla del octeto para el carbono y fluor.Se cumple la regla del octeto para el carbono y fluor.
ejemplo
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Es una práctica común representar un enlace
covalente por una linea. Así, se puede escribir:
Es una práctica común representar un enlace
covalente por una linea. Así, se puede escribir:
: F:..
..C
: F:..
..
: F:..
..: F:..
..
..
CF
F
F
F
..
..
..
..: :
: :
: :
..
comocomo
ejemplo
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Electronegatividad
Un elemento electronegativo atrae electrones.Un elemento electropositivo libera electrones.
La electronegatividad es una medida
de la habilidad de un elemento de
atraer electrones cuando esta
enlazado a otro elemento.
La electronegatividad es una medida
de la habilidad de un elemento de
atraer electrones cuando esta
enlazado a otro elemento.
ELECTRONEGATIVIDADCapacidad que tiene un átomo de atraer
electrones comprometidos en un enlace.
Los valores de E.N. Son útiles para predecir el tipo de enlace que se puede formar entre átomos de diferentes elementos.
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Escala de electronegatividad de Pauling
1.0
Na
0.9
Li Be B C N O F
1.5
Mg
1.2
2.0
Al
1.5
2.5
Si
1.8
3.0
P
2.1
3.5
S
2.5
4.0
Cl
3.0
La electronegatividad aumenta de izquierda a derecha en la tabla
periódica.
La electronegatividad aumenta de izquierda a derecha en la tabla
periódica.La electronegatividad
disminuye al bajar en un grupo.
La electronegatividad disminuye al bajar en un
grupo.
electronegatividad
determina
puede darse entre
Átomos diferentes
En los cuales
La diferencia de E.N.
iónico
Diferente de cero
covalente polar
y el enlace puede ser
mayor que 1,7
Diferencia de E.N.
Entre 0 y 1,7
El tipo de enlace
que
Diferencia de E.N.
Átomos iguales
En los cuales
La diferencia de E.N.
Covalente puro o no polar
Cero
y el enlace es
H2; Cl2; N2
ejemplo.
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Generalización
Entre más grande sea la diferencia de Electronegatividad entre dos átomos enlazados;
más polar es el enlace.
Enlaces no-polares conectan dos átomos de la misma
electronegatividad
Enlaces no-polares conectan dos átomos de la misma
electronegatividad
H—H :N N:F:....F:
..
..
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Entre más grande la diferencia en electronegatividad
entre dos átomos; más polar es el enlace.
Los enlaces polares conectan
átomos
de diferente electronegatividad
Los enlaces polares conectan
átomos
de diferente electronegatividad
:O C+d-dF:
..
..H+d -d
O....H
+d -d
H+d O:.. .. -d
COMPUESTOS IÓNICOS1. Son sólidos con punto de
fusión altos (por lo general, > 400ºC)
2. Muchos son solubles en disolventes polares, como el agua..
3. La mayoría es insoluble en disolventes no polares, como el hexano C6H14.
4. Los compuestos fundidos conducen bien la electricidad porque contienen partículas móviles con carga (iones)
5. Las soluciones acuosas conducen bien la electricidad porque contienen partículas móviles con carga (iones).
COMPUESTOS COVALENTES
1. Son gases, líquidos o sólidos con punto de fusión bajos (por lo general, < 300ºC)
2. Muchos de ellos son insolubles en disolventes polares.
3. La mayoría es soluble en disolventes no polares, como el hexano C6H14.
4. Los compuestos líquidos o fundidos no conducen la electricidad.
5. Las soluciones acuosas suelen ser malas conductoras de la electricidad porque no contienen partículas con carga.
ENLACE METALICOLos átomos de los metales se unen mediante
el denominado enlace metálico. Los átomos que constituyen los metales tienen pocos electrones de valencia, pero con libertad para moverse por toda la red de iones positivos
ENLACE METALICO Las condiciones que un átomo debe tener
para formar un enlace metálico son:
1. Baja energía de ionización, lo que significa facilidad para ceder electrones.
2. Orbitales de valencia vacíos, para que los electrones circulen con facilidad
ATRACCIONES MOLECULARES
Se refieren a las interacciones entre partículas individuales (átomos, moléculas o iones) constituyentes de una sustancia.
Estas fuerzas son bastante débiles en relación a las fuerzas interatómicas, vale decir enlaces covalentes y iónicos que puede presentar el compuesto.
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Fuerzas IntermolecularesFuerzas intermoleculares de moléculas
neutras o de Van der WaalsFuerzas dipolo dipoloFuerzas de dispersión de London.
Fuerzas intermoleculares en solucionesIon-dipolo
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Puente de Hidrógeno
Es un tipo de atracción dipolar particularmente fuerte, en el cual un átomo de hidrógeno hace de puente entre dos átomos electronegativos, sujetando a uno con un enlace covalente y al otro con fuerzas puramente electrostáticas.
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