TEMA IV: ENLACE QUÍMICO Electrones de valencia. Símbolos de Lewis. Regla del octeto. Enlace iónico. Propiedades de los compuestos iónicos. Enlace covalente. Propiedades de los compuestos covalentes. Introducción En la naturaleza los átomos no se encuentran aislados sino que se combinan formando compuestos variados. Un enlace químico es el fenómeno responsable de las interacciones atractivas entre átomos y moléculas, y que confiere estabilidad a los compuestos. Concepto Las uniones químicas son una representación de la forma en que se unen los átomos. Constituye una forma teórica de estudiar la distribución de átomos en una molécula y, a partir de ello, la posibilidad de predecir las propiedades de los distintos compuestos. Este método de representación (método de Lewis) se encuentra restringido solo a los elementos representativos de la tabla periódica. Electrones de Valencia En general son aquellos que se encuentran en el último nivel energético del átomo (última capa), siendo éstos los responsables de la interacción entre átomos iguales o de distinta especie. Estructuras de Lewis También llamadas diagramas de puntos, son representaciones gráficas que muestran los enlaces entre átomos de una molécula y los pares electrónicos libres que pueden existir. El diagrama de Lewis puede emplearse para representar moléculas formadas por átomos unidos mediante enlace covalente o iónico (electrovalente). Las estructuras de Lewis muestran los diferentes átomos de una molécula usando su símbolo químico y líneas que se trazan entre los átomos unidos entre sí. En ocasiones, para representar los enlaces se usan pares de puntos (o cruces) en vez de líneas. Los pares electrónicos libres (aquellos que no participan en los enlaces) se representan mediante una línea o con un par de puntos, y se colocan alrededor de los átomos a los que pertenecen. Regla del Octeto de Lewis Establece que cuando se combinan dos átomos para formar un compuesto químico, por cualquiera de los tipos de enlace, éstos tratan de adoptar la configuración electrónica externa del gas noble más próximo a su posición en la tabla periódica ganando estabilidad. Dado que todos los gases nobles (excepto helio) tienen ocho electrones en su última capa, se dice que los átomos tienden a completar su capa externa rodeándose de ocho electrones. Electronegatividad Se define como la tendencia relativa que tienen los átomos a ganar electrones cuando se produce una unión química. Los valores de electronegatividad se hallan establecidos en la tabla periódica y aumentan desde abajo hacia arriba y de izquierda a derecha, siendo el flúor el elemento más electronegativo con un valor de 4, mientras que el menos electronegativo es el francio con 0,7. Clasificación de las Uniones Químicas Se clasifican de acuerdo al tipo de átomo que forma la unión: Unión Iónica: participan un no metal muy electronegativo y un metal poco electronegativo. El metal tiende a ceder electrones transformándose en un ión positivo (catión), en tanto que el no metal acepta los electrones impartidos y se convierte en un ión negativo (anión). La unión interatómica se mantiene por atracción electrostática debido a la diferencia de cargas eléctricas. 1 Unión Covalente: participan no metales, entre los cuales se produce la compartición de pares electrónicos, donde cada átomo aporta la misma cantidad de electrones que el otro. Existen tres tipos de unión covalente: no polar, polar y coordinada o dativa. Unión Covalente No Polar: se produce entre átomos no metálicos iguales o bien de electronegatividades idénticas, de modo que la diferencia de electronegatividades es nula. Unión Covalente Polar: los no metales son diferentes y por tanto la diferencia de electronegatividades es distinta de cero. En esta unión aparece una distribución despareja de nubes electrónicas, es decir, se observan distintas densidades electrónicas sobre los núcleos atómicos involucrados, lo cual se conoce como dipolo eléctrico. Unión Covalente Coordinada o Dativa: a diferencia de las anteriores, en esta unión el que aporta los electrones para la formación del enlace es un solo átomo, en tanto que el otro no aporta ninguno. Actividad Utilice la reseña teórica provista por el profesor y responda el siguiente cuestionario. Complemente la información requerida con la bibliografía adecuada. 1) 2) 3) 4) 5) 6) Fundamente por qué se unen los átomos. ¿Qué son los electrones de valencia y dónde se encuentran? ¿Qué información se obtiene a partir del número de grupo y período de la tabla periódica? Explique cómo se forma un enlace iónico y ejemplifique. Explique cómo se forma un enlace covalente simple, uno doble y uno triple. Explique en que consiste la Regla del Octeto de Lewis. 2 7) Defina el concepto de electronegatividad y explique con ejemplos cuándo un enlace covalente es polar y cuándo no polar. 8) Explique en qué consiste un enlace covalente coordinado y ejemplifique. 9) Realice un cuadro comparativo con las principales propiedades de compuestos iónicos y covalentes. 10) Explique brevemente en qué consiste el enlace entre átomos metálicos. OBSERVACIONES Se evaluará claridad y precisión de los conceptos. El cuestionario debe presentarse en tiempo y forma (PC o manuscrito legible) estipulados por el profesor. No se aceptarán trabajos desprolijos ni fuera del término pactado. El trabajo puede realizarse en grupo de no más de 4 integrantes; se presenta un solo trabajo por grupo. Presentar una carátula, en la cual debe figurar fecha de entrega pactada, nombre y apellido de los integrantes, curso, división y turno. Atte. Prof. Luis.- 3