“La sorprendente unión entre los átomos” Enlace Químico Profesoras: Katherine Espinoza Magdalena Loyola

Resumen Clase anterior: Los átomos tienen la necesidad de establecer enlace químico porque… Requieren alcanzar la estabilidad Para esto deben completar su nivel energético Esto implica asemejarse al gas noble más cercano Los electrones participantes en el enlace químico son los electrones de valencia. Los electrones de valencia son representados por símbolos de Lewis.

¿Cómo establecer un enlace? Dos átomos pueden establecer enlace si: Una especie cede y otra capta un electrón Ambas especies comparten los electrones. ¿Cuál es el objetivo? Alcanzar la regla del octeto o dueto

Tipos de enlace Químico Enlace Químico Enlace Iónico Enlace Covalente Enlace Metálico Una especie cede un electrón y la otra lo capta formándose iones que se atraen eléctricamente Ambas especies comparten electrones para alcanzar el octeto Triple PolarApolar Compartición de electrones entre metales. Enlace covalente dativo doblesimple

Enlace Iónico El enlace iónico se forma cuando una especie cede un electrón y otra especie lo capta, formándose, producto de esto, iones de carga opuesta. Esto genera una atracción electrostática y finalmente la formación del enlace. Veamos un ejemplo para la molécula de NaCl.

¿Qué propiedades tienen los elementos que forman enlace iónico? ¿Cómo debe ser la electronegatividad de los elementos que se unen en enlace iónico? ¿Cómo debe ser el potencial de ionización de los elementos que se unen en enlace iónico? ¿Porqué se generan iones en las especies que forman el enlace?

Enlace Covalente El enlace covalente es una interacción que se forma cuando dos especies comparten electrones, esto, debido a que las especies que interaccionan tienen electronegatividades parecidas o iguales. Veamos que ocurre para la molécula de hidrógeno (H 2 ): El hidrógeno tiene sólo 1 electrón de valencia, por esto para formar enlace con otro hidrógeno, ambos deben ceder su electrón para ser compartido y completar el dueto. H Configuración Elctrónica 1s 1 ambos necesitan 1 electrón para alcanzar la configuración de su gas noble más cercano: El He. Este es un enlace Covalente, simple ya que sólo se están compartiendo dos electrones. Estructura de Lewis

¿Cómo quedaría la estructura de Lewis para la molécula de Oxígeno (O 2 )? OO OO O=O Ambos oxígenos tienen 6 electrones de valencia Para completar con el octeto deben compartir dos pares de electrones Este enlace es covalente Doble ya que se comparten dos pares de electrones

Polaridades en los enlaces covalentes Los enlaces covalentes pueden ser simples dobles o triples dependiendo de cuántos pares de electrones se compartan, pero también pueden clasificarse en polares o apolares dependiendo de la electronegatividad de los elementos que lo forman. En el ejemplo que vimos anteriormente para el Oxígeno OO ¿Pero que sucede si tenemos la molécula de ácido clorhídrico HCl? H Cl Se forma un enlace covalente simple pero polar ya que las electronegatividades de los elementos son distintas. δ -δ + En este caso el enlace es covalente doble pero apolar ya que ambos elementos tienen igual electronegatividad

Enlace Covalente Coordinado o dativo Es un tipo de enlace en donde se comparten los electrones pero sólo una de las especies cede el par electrónico para compartir: Sólo nitrógeno posee electrones disponibles y por tanto cede el par completo para compartirlo con el H+ La flecha indica que sólo nitrógeno ha cedido el par electrónico para compartir

Clasificación del enlace químico considerando las diferencias de electronegatividad. ΔEN 0 1,7 3,3 > a 0 y ≤ 1,7 > 1,7 y hasta 3,3 Enlace Covalente apolar Enlace Covalente Polar Enlace Iónico

Enlace Metálico Debido a que los metales tienen muy pocos electrones de valencia, estos deben unirse mediante una interacción especial llamada el “Enlace metálico”. El enlace metálico se puede explicar mediante la “teoría de bandas”, en esta teoría los átomos de los metales se encuentran tan unidos que sus nubes electrónicas se solapan, y es así como los pocos electrones de valencia que posee cada átomo se van moviendo por toda la estructura. Este movimiento electrónico es lo que explica, la capacidad conductora que tienen los metales.

ESTRUCTURAS DE LEWIS DE MOLÉCULAS MÁS COMPLEJAS Puntos a considerar: Hacer el esqueleto del compuesto lo más simétrico posible, teniendo en cuenta lo siguiente: El átomo de hidrógeno siempre debe estar en los extremos, nunca al centro. El hidrógeno en moléculas de ácidos oxácidos está siempre unido a un átomo de oxígeno. El átomo central será siempre el átomo diferente al resto y generalmente corresponde al menos electronegativo. Sólo algunos elementos pueden formar enlaces múltiples. C, N, O, P y S.

Confecciona las estructuras de lewis de las siguientes moléculas. HNO 3 H 2 SO 4 H 3 PO4 H 2 CO 3 HC 2 Cl

 Sumar todos los electrones de valencia de todos los átomos que forman la molécula. Si se trata de un anión o catión sumar o restar los electrones correspondientes.  Para determinar que tipos de enlaces existen en la molécula es posible utilizar la siguientes estrategia.  Llamaremos V a la suma de todos los electrones de valencia de la molécula.  A será el N° de elementos constituyentes de la molécula (sin contar el hidrógeno) multiplicado por 6 y sumado 2.  A= Nx  Finalmente determine A-V.  Si A-V = 0 SÓLO EXISTEN ENLACES SIMPLES.  Si A-V =2 EXISTE UN ENLACE DOBLE  Si A-V =4 PUEDE EXISTIR UN ENLACE TRIPLE Y UNO SIMPLE O DOS ENLACES DOBLES.

Próxima semana Averiguar propiedades de los compuestos iónicos y covalentes. Averiguar que son los compuestos covalentes moleculares e indicar sus propiedades y ejemplos de ellos. Indique cuál es la estructura química de un detergente y explique cómo actúa para ejercer su acción limpiadora.

Excepciones a la regla del octeto Moléculas en las cuales el átomo central posee más de 8 electrones. Esto ocurre en elementos del tercer periodo en adelante, en donde existen orbitales d vacíos. Ej PCl 5

Moléculas formadas por elementos del grupo III o IV A, las que no alcanzan a completar el octeto y no pueden formar enlaces múltiples.

Moléculas en las cuales la suma de los electrones de valencia de los átomos que forman la molécula resulta ser un número impar. En este caso siempre va a quedar un electrón desapareado y por lo tanto un átomo no cumplirá con la regla del octeto.

FUERZAS INTERMOLECULARES

PUENTES DE HIDRÓGENO Enlace por puente de hidrógeno: Es una atracción que existe entre un átomo de hidrógeno (carga positiva) con un átomo pequeño muy electronegativo.átomo hidrógenoátomo Ejemplo: flúor (F), oxígeno (O) o nitrógeno (N) (F-H, O-H, N-H ) No debe confundirse con un enlace covalente.enlace covalente

PUENTES DE HIDRÓGENO Cuando un átomo de Hidrógeno está unido covalentemente, a un átomo electronegativo (Oxígeno, Nitrógeno o Flúor), el átomo con mayor electronegatividad atraerá hacia si los electrones del enlace, formándose un dipolo negativo, mientras que el átomo de hidrógeno, al ceder parcialmente sus electrones, genera un dipolo de carga positiva en su entorno. Estas cargas opuestas se atraen.HidrógenoOxígenoNitrógenoFlúor