UNIONES Y ENLACE QUÍMICO

2021

SEMANA 2 - 2021

Licda: Isabel Fratti de Del Cid

ENLACE QUÍMICO

Son uniones, atracciones, interacciones, fuerzas , que mantienen unidas a las partículas (átomos , iones ó moléculas) en las sustancias. Estas partículas al unirse, tienden a formar estructuras más estables.

El enlace químico puede ser:

Covalente

Iónico Se da entre átomos y

Metálico Iones

Intermolecular :se da entremoléculas

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REGLA DEL OCTETO

Se aplica a la unión entre átomos, ya seaque generen moléculas ó iones:

Regla del octeto

Cuando dos o más átomos se combinan paraformar compuestos tienden a ganar, perder ócompartir electrones, en número suficientepara llegar a tener capas externas con 8electrones ( octeto) similares a las de losgases nobles ó inertes.

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Las configuraciones de los gases nobles( VIIIA)

terminan en ns2 np6 ( n=2,3,4,5,6) (poseen 8 e- en el nivel mas externo es decir muestran un octeto). Ejemplo:

10Ne = 1s2 2s2 2p6 ( 8 e- en su último nivel «octeto»)

18Ar = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 ( 8e- en su último nivel = «octeto»)

36Kr = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 ( 8e- en su último nivel «octeto» )

(Estructura escrita usando regla diagonal)

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Electronegatividad.Capacidad relativa de un átomo para atraer los

electrones de otro ú otros átomos al formar unenlace.

Esta posee un valor numérico dado en la tablaperiódica. ( Busque este dato en el reverso de latabla como «Electronegatividad de Pauling» )

Los valores numéricos , presentan las siguientestendencias:

En un período aumenta de izquierda a derecha.En un grupo disminuye de arriba hacia abajo.

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Tendencias del valor de la electronegatividad en la tabla periódica.

6

7

Con esto concluimos que los elementos :más electronegativos se hallan en la parte

superior derecha de la tabla periódica :Ejemplo: F= 3.98 , O= 3.44 ( se excluyende ésta regla, los gases nobles columna 18 /VIIIA)Los menos electronegativos se hallan en laparte inferior izquierda: Ejemplo: Cs =0.79 y Fr = 0.7).

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Criterio usando la electronegatividad para definir si un enlace es iónico ó covalente.A-Reste le electronegatividad mayor de la menor, sin importar el orden en que los átomos aparecen en la fórmula del compuesto.

B- No debe multiplicar la electronegatividad por el número de veces que aparece el elemento en el compuesto. Solo se toma en cuenta una vez.

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Diferencia de electronegatividad

Tipo de enlace

0.0 a 0.4 Covalente no polar ( apolar)

mayor 0.4 y menor1.8 Covalente polar

1.8 en adelante Iónico.

TIPOS DE ENLACES Y SU RANGO DE DIFERENCIA DE ELECTRONEGATIVIDAD

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ENLACE COVALENTE NO POLAR

Los electrones del enlace se comparten

equitativamente .

ENLACE COVALENTE POLAR

Los electrones del enlace se

comparten de modo desigual

ENLACE IONICO

Se transfieren electrones de un

átomo a otro. Un átomo pierde

electrones, otro los gana.

DIFERENCIA EN

ELECTRONEGATIVIDAD

CARÁCTER IONICO CRECIENTE

0

≥ 1.8

0.4 1.7

Use la diferencia de electronegatividad para predecir enlaces:

1- Complete el siguiente cuadro. El ejercicio #1 es el ejemplo.

Compuesto

Coloque los valores de la electronegatividad de C/ átomo participante en el compuesto

Diferencia de electronegatividad

Enlace Iónico, covalente polar ó no polar. / Se comparten electrones en forma igual o desigual.? Se transfieren electrones.?

EjBaF2

Ba = 0.89 F= 3.98 3.98 -0.893.09

IONICO / Se transfieren electronesBario pierde e- ( pierde 2) F: gana e-

( cada flúor gana 1 e)

PCl5 P ________ Cl _________

SiH4 Si_________ H________

Al2O3 Al_________ O_________

NH3 N_________ H__________

Br 2 Br________ Br_________

Use la diferencia de electronegatividad para predecir enlaces:2- Con cual(es) de los siguientes átomos ( O, S, As, Cl) el Sr, formará un enlace iónico?

_____ Un enlace covalente polar?_______.

Enlace iónicoAl unirse átomos muy electronegativos con átomos de poca electronegatividad ; el más electronegativo «gana» electrones y se convierte en un ión con carga negativa ( anión) y el menos electronegativo «pierde» electrones y se convierte en un ión con carga positiva (catión). Recordar que esto sucede generalmente si la diferencia de electronegatividad es de 1.8 en adelante.

Hay transferencia de electrones ( uno gana otro pierde).Lo que mantiene unidos a cationes (+) y aniones (-) es la fuerza de atracción electrostática entre cargas opuestas.

( Ley de Coulomb : cargas opuestas se atraen)

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Esquema de la formación de un enlace iónico entre un metal (M) y un no metal ( Nm)

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Perdida y ganancia de electrones

ENLACE IONICO

Note: aquí el metal pierde

electrones y se convierte en catión

(M+), y el no metal gana e- y se

convierte en anión ( Nm- ) .

En el no metal, se observa la

formación del octeto. El metal

también alcanza el octeto, pero

queda en el nivel interno, por eso no

se observa en éste tipo de

estructuras (Lewis).

El no metal gana

electrones

generando un

anión (.Carga -)

El metal pierde

electrones

convirtiéndose en

un catión ( carga +) .

Ejemplo de ENLACE IONICO

Ca + F2 Ca F2 (formado de Ca+2 y 2F - )

20Ca = 1s2 2s2 2p6 3s23p64s2 ( átomo neutro)

20Ca +2 = 1s22s22p63s23p6 ( Catión: perdió 2e- )

El Ca perdió 2e- que son sus electrones de

valencia los del último nivel y logra, su «octeto» :

3s2 3p6 .

El calcio logra la configuración de un gas noble:

Ca+2 = [ Ar]

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Cada flúor gana 1 e- logra su octeto en el

último nivel ( 2s 2 2p6 ) y alcanza la

configuración de un gas noble:*

9 F = 1s2 2s2 2p5 (átomo neutro)

9F - =1s22s22p6 (anión ganó un e

* 9 F - : = [ Ne] Configuración de un gas noble

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La formación de éstos iones Ca+2

y F -

se pueden predecir por la diferencia de

electronegatividad : Ca = 1.0 y F = 3.98

Diferencia 2.98, por lo tanto es iónico el Ca,

pierde 2 electrones por ser menos

electronegativo y el F, gana 1 electrón por ser

mas electronegativo. Se requieren 2 F- ya que

el Ca +2 perdió 2 e - y cada Flúor necesita solo

1 e- para completar octeto su fórmula queda:

CaF2

Ejemplo como se forma un enlace iónico

Note al ión Na+ le quedo un octeto «interno», esto no se muestra en

las estructuras de Lewis. Al ión Cloruro también le queda octeto en

el nivel más externo, este si se muestra en las estructuras de Lewis

ENLACE COVALENTESi los átomos poseen electronegatividades similares,éstos no ganan ni pierden electrones entonces secomparten los e- del enlace á esto se le conocecomo enlace covalente. Por eso no se generaniones ( partículas con carga). Se forman moléculas

Para efectos prácticos se considera que un enlacecovalente se forma cuando la diferencia deelectronegatividades es< de 1.8

Estos enlaces se representan con

líneas H-H ó puntos H:H

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Tipos de enlace covalente

I-De acuerdo al numero de parejas de electrones que comparten:

A-Covalente simple se comparte una pareja de electrones. Cada átomo pone un electrón.

B-Covalente doble: se comparten dos parejas de electrones. Cada átomo pone dos electrones.

C-Covalente triple: se comparten tres parejas de electrones. C / átomo pone tres electrones.

D-Covalente coordinado ó dativo: Se comparte una pareja de electrones, pero éstos provienen de uno solo de los átomos.

Cont. Tipos de enlace covalenteII- De acuerdo a diferencia de electronegatividad:

A- Covalente no polar( apolar) : Diferencia de 0.0-0.4.

B-Covalente polar diferencia >0.4 y < 1.8.

Nota: Todo enlace covalente: simple, doble, triple, coordinado puede a la vez ser No polar ó polar.

Enlaces Covalentes simple

Un Enlace covalente simple es cuando secomparte un par de electrones, donde cadaátomo aporta un electrón. El enlace simple sepuede representar con dos puntos ó con unguión entre los átomos que lo forman. Ejemplo:

H-Cl

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Note el octeto de

electrones alrededor del

cloro

Esquema general que representa la formación de un enlace covalente simple entre dos No metales

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Note: no se forman iones,

se comparten los

electrones. En éste caso,

se comparte un par de e-.

Los dos átomos, forman

un enlace simple entre

ellos. Ambos átomos

forman octeto ( 8e-

alrededor de c/ átomo.)

Enlaces covalentes múltiples: Dobles ó triples

A-Dobles

CH2=CH2

C/átomo pone un par de e- :

se comparten dos parejas de e- ( 4 e-)

Note los octetos completos en cadaCarbono

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Enlaces covalentes múltiples: Dobles ó triples

B- Triples NN

Se comparten 3 parejas de e-

c/ átomo pone generalmente 3 e-

Note los octetos completos

en los átomos de Nitrógeno.

N2 NN

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Enlace Covalente coordinado:

También llamado DATIVO. Los átomos comparten unpar de electrones, pero estos han sido aportados por

un solo átomo. Ej. SO3 presenta 1 enlace doble (cadaátomo puso 2 e-) y 2 coordinados ó dativos. El Azufre (S) es el que pone las parejas de electrones, en los dosenlaces covalentes coordinados. El oxigeno no poneelectrones, solo usa los del azufre para completarocteto.

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Enlace covalente polar Los electrones de enlace se comparten de manera desigual. Se forman dipolos. Los enlaces covalentes polares pueden ser: simples, coordinados, dobles ó triples.

Para efectos prácticos un enlace es covalente polar

si la diferencia de electronegatividad

es de ( >0.4 y < 1.8). Ejemplo:

HCl SO2 CO2

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Diagrama de como se forma y representa un enlace covalente polar.

Se comparten electrones de forma desigual, generando moléculas polares o «dipolos» los e- están más cerca del átomo más electronegativo,

Pero no se han transferido a ese átomo, por eso esa región esta

parcialmente negativa y se

representa con el símbolo -

Quedando el átomo menos

electronegativo, parcialmente

positivo : +.. Estas moléculas

se atraen entre ellas. El extremo

+ con el, extremo -. Forman

Moléculas polares

conocidas como «dipolos»

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Enlace covalente no polar (apolar)

Se dan cuando los pares de electrones secomparten de manera equitativa ó muy pareja. Noforman dipolos. Para efectos prácticos es no polar sila diferencia de electronegatividad está en el rango :(0.0 a 0.4). Ejemplo : Cl2 , SiH4 , SbH3

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Enlace covalente puroEnlace covalente “puro”, También

es un enlace No polar donde ladiferencia de electronegatividad es0.0 debido a que el enlace se daentre átomos idénticos:

Ejemplo todos los elementosdiatómicos:

N2, O2, F2, H2 , Cl2 , I2 , Br2

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Los enlaces covalentes simples, dobles ó triples, a su

vez pueden ser polares ó NO polares. Ejemplos

H2 * y SiH4 : Covalente simple NO polar

HCl ; NH3 : Covalente simple polar.

O2 * : Covalente doble NO polar

SO2 : Posee un covalente doble polar y un coordinado polar.

N2 *: covalente triple NO polar.

* : en éstos casos los enlaces covalente apolares son conocidos

como covalentes puros, debido a que la diferencia de

electronegatividad es 0.0 pues son átomos idénticos

PROPIEDADES GENERALES QUE PRESENTAN LOS COMPUESTOS IÓNICOS Y LOS COVALENTES

Propiedad ó característica

Compuestos iónicos Compuestos covalentes

Tipo de partícula del que

están formados

Iones ( cationes y aniones )

Moléculas

Estado físico en que se encuentran a temperatura ambiente.

Sólidos Gases, líquidos y sólidos

Solubilidad en agua Alta

Baja ( Poco soluble los covalente no polaresmayor los covalentes polares )

Solubilidad en solventes no polares

Muy bajaAlta (Covalente no polar), Muy baja (covalente polar)

Conductividad eléctricaAlta ( fundidos ó en

solución)Muy baja ó no existente

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ESTRUCTURAS DE LEWIS de átomos

Es la representación de un elemento y sus electronesde valencia.

El símbolo de cada elemento se utiliza pararepresentar el núcleo y todos los electrones internos.Los electrones de valencia ( los que se hallan en elúltimo nivel de energía) se representan como puntosalrededor del símbolo. Ejemplos:

º

º Al º Cl Na ∧

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º

..

Los electrones de valencia para los elementos representativos corresponden al número de grupo

GRUPO

Estructuraelectronica del

ultimo niveltermina en

Número de electrones de valencia

Estructura de Lewis

IA

S1 Tiene 1 electrón de valencia, entonces se dibuja 1 punto

IIA

S2 Tienen 2 electrones de valencia, entonces se dibuja 2 puntos

IIIA S2P1 Tienen 3 electrones de valencia , entonces sedibujan 3 puntos

IVA S2 P2 Tienen 4 electrones de valencia, entonces se dibujan 4 puntos

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H .

Mg. .

B .. .

Si. ..

.

GRUPOEstructura

electrónica del ultimo niveltermina en

Número de electrones de valencia.

Estructura de Lewis

V A S2 p3 Tienen 5 electrones de valencia, entonces sedibujan 5 puntos

VI A

S2 p4 Tienen 6 electrones de valencia, entonces sedibujan 6 puntos

VII A

S2 p5 Tienen 7 electrones de valencia, entonces sedibujan 7 puntos

VIII A

S2 p6 Tienen 8 electrones de valencia, entonces sedibujan 8 puntos

N:.

..

S. .

. ...

F. .

. .: .

Kr. .

. .: :

Realice los siguientes ejerciciosHaga la estructura de Lewis del Si H4 ( represente cada átomo y sus electrones de valencia de color diferente use puntos para representar los electrones. . Es covalente polar no polar o iónico.?

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El GaF3, Es iónico o covalente.? Haga la estructura de Lewis.

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38

Ejercicios del libro recomendados:( 5.9, 5.11: pag166 )Respuestas paginas 202 y 203.

39

Ejercicios del libro recomendados: 5.53,5.59.pag188),(5.75, 5.79. pag196). respuestas paginas 202-203.

40

Ejercicios del libro recomendados: (5.75, 5.79. pag196).Respuestas paginas 202-203