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2 Enlace Químico. Formulación 1 Física y Química 4.º ESO El enlace iónico FORMACIÓN DE LOS IONES El enlace iónico se forma entre iones positivos y negativos.

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1 2 Enlace Químico. Formulación 1 Física y Química 4.º ESO El enlace iónico FORMACIÓN DE LOS IONES El enlace iónico se forma entre iones positivos y negativos originados por transferencia de electrones entre átomos metálicos y no metálicos Al tener distinta carga eléctrica, ambos iones se atraerán eléctricamente Los átomos ganan o pierden electrones para adquirir la configuración electrónica de gas noble, con ocho electrones en la última capa (regla del octeto) ATRACCIÓN ELÉCTRICA ENTRE LOS IONES FORMACIÓN DE REDES Cada ion se rodea de iones de signo contrario y se agrupan formando una red cristalina donde se colocan tan próximos como sea posible geométricamente El número de iones de un signo que rodea al ion de signo contrario se denomina índice de coordinación

2 2 Enlace Químico. Formulación 2 Física y Química 4.º ESO Un ejemplo del enlace iónico: el cloruro de sodio FORMACIÓN DE LOS IONES Un ejemplo de enlace iónico es la formación de cristales de cloruro de sodio (NaCl) Na (Z=11): 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ; pierde un electrón ATRACCIÓN ELÉCTRICA ENTRE LOS IONES FORMACIÓN DE REDES En la red cristalina cada ion Na + se ve rodeado por 6 iones Cl –, y viceversa La fortaleza de la red cristalina se mide a través de la energía de red, que es la energía necesaria para romper la red Na – 1e – Na + Cl (Z=17): 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 ; gana un electrónCl + 1e – Cl – Los iones Na + y Cl – se atraen eléctricamente: Na + Cl – La fórmula NaCl indica la proporción de iones en la red: un ion Na + por un ion Cl –

3 F Na + Cl – H2OH2O 2 Enlace Químico. Formulación 3 Física y Química 4.º ESO Propiedades de los sólidos iónicos Son sólidos a temperatura ambiente y tienen puntos de fusión elevados (> 400 ºC) Son bastante duros, cuanto mayor es la energía de red, mayor es la dureza del cristal Son frágiles, ya que al aplicarles una fuerza deformadora, se producen desplazamientos y se aproximan iones de igual signo que se repelen Se disuelven en agua debido a la estructura de la red y a que las moléculas de agua constituyen un dipolo eléctrico que interacciona con los iones de la red hasta separarlos En estado sólido no son buenos conductores de la electricidad ya que los iones ocupan posiciones fijas en la red. Pero en disolución acuosa o fundidos, los iones pueden desplazarse y son buenos conductores

4 2 Enlace Químico. Formulación 4 Física y Química 4.º ESO El enlace covalente El enlace covalente se forma entre átomos que comparten uno o más electrones. Cada par de electrones compartido constituye un enlace Si dos átomos tienen electronegatividad parecida, no habrá intercambio de electrones Los átomos pueden cumplir la regla del octeto sin necesidad de transferir electrones, simplemente compartiendo pares electrónicos LEWIS Y LANGMUIR Cada átomo alcanza la configuración electrónica de gas noble, rodeándose para ello de ocho electrones en su última capa (excepto el hidrógeno, que le basta con dos)

5 2 Enlace Químico. Formulación 5 Física y Química 4.º ESO Ejemplos de enlace covalente El enlace covalente se representa mediante diagramas de puntos o de Lewis, donde cada punto representa un electrón Enlace sencillo Cl 2 Enlace doble O 2 Enlace triple N 2

6 2 Enlace Químico. Formulación 6 Física y Química 4.º ESO Tipos de sustancias covalentes y propiedades El enlace covalente puede originar sustancias moleculares y cristales covalentes Sustancias moleculares Formadas por moléculas unidas entre sí mediante débiles fuerzas de carácter eléctrico Cristales covalentes Se originan cuando las uniones de átomos por enlace covalente se extienden en las tres direcciones del espacio A temperatura ambiente la mayoría son gases (O 2 o N 2 ) o líquidos (H 2 O) También existen sólidos moleculares de bajo punto de fusión como el yodo o el azúcar La mayoría de estas sustancias son insolubles en agua y conducen la corriente eléctrica Son estructuras cristalinas con gran cantidad de átomos, de enorme estabilidad y fortaleza Son muy duros, con temperaturas de fusión muy altas Son insolubles en casi todos los disolventes y no conducen la corriente eléctrica (cuarzo, diamante, rubí)

7 2 Enlace Químico. Formulación 7 Física y Química 4.º ESO El enlace metálico El enlace metálico se forma debido a la fuerte atracción eléctrica que se establece entre la nube electrónica y los iones positivos que conforman la red Son agrupaciones de un solo tipo de átomos: todos los metales son elementos Todos los átomos de la estructura ceden electrones de la capa de valencia y se convierten en iones positivos, con lo que la red está formada por MODELO DEL GAS ELECTRÓNICO Una estructura tridimensional de iones positivos que forman la red Una nube formada por los e – de valencia cedidos por cada átomo y que pueden desplazarse por la red

8 2 Enlace Químico. Formulación 8 Física y Química 4.º ESO Propiedades de los cristales metálicos Son sólidos a temperatura ambiente salvo el mercurio. Sus temperaturas de fusión son muy variadas (Fe a 1535 ºC y Cs a 28 ºC) Son buenos conductores del calor y de la electricidad debido al movimiento de los electrones por la red Son dúctiles (estirar en hilos) y maleables (se pueden extender en láminas), ya que las capas de iones se pueden deslizar unas sobre otras sin que cambie la disposición interna de la red Forman aleaciones cuando se funden y se mezclan con otros metales (bronce: Cu y Sn; latón: Cu y Zn) Emiten electrones a temperaturas elevadas (efecto termoiónico) y al ser iluminados con luz de determinadas frecuencias (efecto fotoeléctrico) Catión metálicoelectrón Presión

9 2 Enlace Químico. Formulación 9 Física y Química 4.º ESO Las fórmulas químicas y su significado Fórmulas empíricas: expresan en qué proporción se encuentran los átomos en la sustancia, pero no siempre se corresponde con composición real de la molécula, ni informa de su geometría Fórmulas moleculares: indican el número total de átomos que componen la molécula y permite describir las agrupaciones de átomos (moléculas). Dan su composición real, pero no describen su estructura Fórmulas semidesarrolladas y desarrolladas: describen la estructura de la molécula, aunque no siempre dan idea de la geometría. Se emplean generalmente en los compuestos de carbono Modelos: son disposiciones espaciales de los átomos que forman las moléculas, configuradas por bolas (que representan los átomos) y varillas (que representan los enlaces). También existen modelos de cristales que representan la estructura que se repite en los mismos (celda unidad) CH 2 (CH 2 ) n C 6 H 12

10 2 Enlace Químico. Formulación 10 Física y Química 4.º ESO Formulación y nomenclatura de compuestos binarios (I) HIDRUROS DE LOS METALES FórmulaNomenclatura sistemáticaNomenclatura de Stock BaH 2 KH CoH 2 FeH 3 MnH 4 Dihidruro de bario Hidruro de potasio Dihidruro de cobalto Trihidruro de hierro Tetrahidruro de manganeso Hidruro de bario Hidruro de potasio Hidruro de cobalto (II) Hidruro de hierro (III) Hidruro de manganeso (IV) Compuestos iónicos formados por hidrógeno (con valencia –1) y un metal (con una o varias valencias positivas)

11 2 Enlace Químico. Formulación 11 Física y Química 4.º ESO Formulación y nomenclatura de compuestos binarios (II) ÓXIDOS DE LOS METALES Compuestos iónicos formados por oxígeno (con valencia –2) y un metal (con una o varias valencias positivas) FórmulaNomenclatura sistemáticaNomenclatura de Stock Li 2 O SrO MnO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 Óxido de dilitio Óxido de estroncio Dióxido de manganeso Trióxido de dialuminio Trióxido de dihierro Óxido de litio Óxido de estroncio Óxido de manganeso (IV) Óxido de aluminio Óxido de hierro (III)

12 2 Enlace Químico. Formulación 12 Física y Química 4.º ESO Formulación y nomenclatura de compuestos binarios (III) SALES BINARIAS Compuestos iónicos formados por un metal (con sus valencias positivas) y un no metal (con su valencia negativa) FórmulaNomenclatura sistemáticaNomenclatura de Stock BaBr 2 CuCl 2 AgCl AlF 3 Na 2 S Dibromuro de bario Dicloruro de cobre Cloruro de plata Trifluoruro de aluminio Sulfuro de disodio Bromuro de bario Cloruro de cobre (II) Cloruro de plata Fluoruro de aluminio Sulfuro de sodio

13 2 Enlace Químico. Formulación 13 Física y Química 4.º ESO Formulación y nomenclatura de compuestos binarios (IV) HIDRUROS NO METÁLICOS Compuestos covalentes en los que cada átomo de hidrógeno comparte un electrón y el átomo de no metal comparte un número variable de electrones según su grupo Los del grupo 14 comparten 4 electrones Los del grupo 15 comparten 3 electrones Los del grupo 16 comparten 2 electrones CH 4 SiH 4 NH 3 PH 3 H2OH2O Los del grupo 17 comparten 1 electrón Las combinaciones de H con F, Cl, Br, I, S, Se y Te, se consideran haluros de hidrógeno (se hace terminar en –uro el nombre del no metal) HF HF: Fluoruro de hidrógenoH 2 S: Sulfuro de hidrógeno H2SH2S HCl HCl: Cloruro de hidrógeno En los hidruros de los grupos 14, 15 y 16 se utiliza el nombre tradicional NH 3 : Amoniaco H 2 O: Agua CH 4 : Metano Las combinaciones con H de los grupos 16 y 17 reciben el nombre de hidrácidos porque adquieren carácter ácido cuando se encuentran en disolución acuosa (ácido no metal-hídrico) HF: Ácido fluorhídricoH 2 S: Ácido sulfhídricoHCl: Ácido clorhídrico

14 2 Enlace Químico. Formulación 14 Física y Química 4.º ESO Formulación y nomenclatura de compuestos binarios (V) ÓXIDOS NO METÁLICOS El oxígeno actúa con valencia covalente 2 (se escribe a la derecha) y el no metal lo hace con sus posibles valencias covalentes (se escribe a la izquierda) FórmulaNomenclatura sistemáticaNomenclatura de Stock CO SO Cl 2 O Cl 2 O 3 Cl 2 O 5 Monóxido de carbono Trióxido de dinitrógeno Monóxido de azufre Monóxido de dicloro Trióxido de dicloro Óxido de carbono (II) Óxido de cloro (V) Óxido de azufre (II) Óxido de azufre (VI) Óxido de cloro (I) Grupo 14 CO 2 Dióxido de carbonoÓxido de carbono (IV) N2O3N2O3 N2O5N2O5 Óxido de nitrógeno (III) Óxido de nitrógeno (V)Pentóxido de dinitrógeno SO 2 Dióxido de azufreÓxido de azufre (IV) SO 3 Trióxido de azufre Cl 2 O 7 Óxido de cloro (III) Óxido de cloro (VII) Pentóxido de dicloro Heptóxido de dicloro

15 2 Enlace Químico. Formulación 15 Física y Química 4.º ESO Formulación y nomenclatura de compuestos ternarios (I) OXOÁCIDOS Compuestos covalentes que contienen hidrógeno (valencia covalente 1), oxígeno (valencia covalente 2), y un no metal (posibles valencias covalentes) Nomenclatura sistemáticaSe ponen prefijos para indicar el número de átomos, escribiendo la valencia del no metal Nomenclatura tradicional Se emplean prefijos (hipo- y per-) y sufijos (–oso e –ico) para indicar, de menor a mayor, las valencias del no metal Valencia Nomenclatura tradicional Nomenclatura sistemática 1 5 Ácido hipocloroso Ácido cloroso Ácido clórico Monoxoclorato (I) de hidrógeno Trioxoclorato (V) de hidrógeno Tetraoxoclorato (VII) de hidrógeno Fórmula HClO 3 Dioxoclorato (III) de hidrógeno 7 Ácido perclórico HClO 2 HClO 3 HClO 4

16 2 Enlace Químico. Formulación 16 Física y Química 4.º ESO Formulación y nomenclatura de compuestos ternarios (II) HIDRÓXIDOS FórmulaNomenclatura sistemáticaNomenclatura de Stock NaOH Ca(OH) 2 Fe(OH) 3 Al(OH) 3 Ni(OH) 2 Hidróxido de sodio Hidróxido de calcio Trihidróxido de hierro Hidróxido de aluminio Dihidróxido de níquel Hidróxido de sodio Hidróxido de calcio Hidróxido de hierro (III) Hidróxido de aluminio Hidróxido de níquel (II) Formados por un ion metálico y el ion OH – (donde los átomos de hidrógeno y oxígeno están unidos por un enlace covalente)

17 2 Enlace Químico. Formulación 17 Física y Química 4.º ESO Formulación y nomenclatura de compuestos ternarios (III) OXISALES Compuestos que se forman al sustituir el hidrógeno de los ácidos por metales. Dos fases Pérdida del hidrógeno y formación del anión a partir del ácido correspondiente Nomenclatura tradicional Ion resultante Nomenclatura tradicional Ácido cloroso Ácido sulfúrico Ácido carbónico Ion clorito Ion carbonato Fórmula HClO 2 (ClO 2 ) – Ion sulfatoH 2 SO 4 H 2 CO 3 Para nombrar el ion se cambia la terminación del ácido: -oso por –ito e –ico por –ato (SO 4 ) 2 – (CO 3 ) 2 – Unión del anión con el ion positivo o catión metálico (Zn 2+ ; Cu 2+ ; Ca 2+ ) Nomenclatura tradicionalNomenclatura sistemática Clorito de cinc Sulfato de cobre (II) Carbonato de calcio Trioxoclorito (III) de cinc Trioxocarbonato (IV) de calcio Fórmula Zn(ClO 2 ) 2 Tetraoxosulfato (VI) de cobre (II)CuSO 4 CaCO 3


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