PROPIEDADES DE LOS COMPUESTOS COVALENTES CARÁCTER IÓNICO-COVALENTE DE UN ENLACE ELECTRONEGATIVIDAD MOMENTOS DIPOLARES SÓLIDOS MOLECULARES. FUERZAS INTERMOLECULARES SÓLIDOS COVALENTES EL ESTADO SÓLIDO. RESUMEN FERNANDO CARRILLO HERMOSILLA Fernando.Carrillo@uclm.es Área de Q. Inorgánica. Facultad de CC. Químicas. UCLM

G.N. Lewis

d- d+ H F CARÁCTER IÓNICO-COVALENTE DE UN ENLACE Y = Ycov + lYion Influencia de la electronegatividad Principalmente del H d+ H F d- Exclusivamente del F Flúor es más electronegativo que hidrógeno Electronegatividad: capacidad de un átomo para atraer hacia si mismo los electrones del enlace Principalmente del F

ELECTRONEGATIVIDAD

c ELECTRONEGATIVIDAD

cy>cx d+ d- m m = q . r MOMENTOS DIPOLARES La separación de cargas parciales crea un dipolo eléctrico d+ d- m = q . r q dif. de cargas r distancia entre cargas

MOLÉCULAS POLARES Y APOLARES DIPOLO TOTAL EN NH3 DIPOLO EN ENLACE DIPOLO TOTAL EN H2O NO HAY DIPOLO TOTAL EN CH4 AUNQUE EXISTEN DIPOLOS EN ENLACES

- - - - + + + + SÓLIDOS MOLECULARES FUERZAS INTERMOLECULARES ENLACES DE VAN DER WAALS Entre moléculas discretas (dipolos) Actúan a larga distancia No son dirigidas Débiles - - + + - + - +

ENLACES DE VAN DER WAALS VdW (débil) 10-100 Kj.mol-1 Covalente (fuerte) 50-1000 Kj.mol-1

C O C O d+ d- d+ d- - - - + - d+ d- - - d- d+ H H O O ENLACES DE VAN DER WAALS d+ d- d+ d- C O C O Entre dipolos permanentes (moléculas polares) - - - + - d+ d- Entre dipolos instantáneos (ej.: Gases nobles) - - d- O H O H - - d+ - + - d+ d- - - Entre dipolos inducidos (ej.: moléculas apolares en agua)

X H Y X H X H X muy electronegativo ENLACES DE HIDRÓGENO X H Y X H X H X muy electronegativo F > O > Cl > N > Br > I = S = C H pequeño, enlaza mejor con átomos peq.

ENLACES DE HIDRÓGENO

H pequeño, sólo puente entre dos átomos ENLACES DE HIDRÓGENO X H X H X H X H X H H pequeño, sólo puente entre dos átomos

ENLACES DE HIDRÓGENO R DÉBIL < 12 Kjmol-1 NORMAL 12-40 Kjmol-1 FUERTE > 40 Kjmol-1 EN GENERAL, MÁS FUERTES QUE LAS FUERZAS DE VAN DER WAALS ROH O H ROH ------ NR3 F- ------ H-F

SÓLIDOS COVALENTES EJEMPLOS:Carbono (diamante) / SiO2 (cuarzo) / Boro

SÓLIDOS COVALENTES Los sólidos covalentes están formados por átomos unidos por enlaces covalentes a sus vecinos formando redes extensas. Los enlaces son direccionales y determinan el ordenamiento de la estructura cristalina. La rigidez de su estructura electrónica produce: Dureza Baja deformabilidad Baja conductividad (algunos son semiconductores) Baja solubilidad

CATIÓN PEQUEÑO Y/O CARGA ELEVADA ANIÓN GRANDE Y/O CARGA ELEVADA CARÁCTER COVALENTE DE UN COMPUESTO IÓNICO CATIÓN PEQUEÑO Y/O CARGA ELEVADA POLARIZANTE POLARIZACIÓN ANIÓN GRANDE Y/O CARGA ELEVADA POLARIZABLE MAYOR CARÁCTER COVALENTE

CARÁCTER COVALENTE DE UN COMPUESTO IÓNICO Ej.: NaF frente a NaI Na+ catión pequeño POLARIZANTE F- anión pequeño POCO POLARIZABLE I- anión grande MUY POLARIZABLE NaF compuesto iónico NaI compuesto iónico con carácter covalente INFLUENCIA SOBRE LAS PROPIEDADES F Y Q

RADIOS ATÓMICOS

RADIOS IÓNICOS

COVALENTE CON CARÁCTER IÓNICO IÓNICO CON CARÁCTER COVALENTE TRANSICIÓN COVALENTE-IÓNICO COMPUESTO COVALENTE CON CARÁCTER IÓNICO DIFERENCIA DE ELECTRONEGATIVIDAD ELEVADA COMPUESTO COVALENTE CATIÓN PEQUEÑO Y/O CON CARGA ELEVADA FRENTE A ANIÓN GRANDE Y/O CON CARGA ELEVADA COMPUESTO IÓNICO CON CARÁCTER COVALENTE COMPUESTO IÓNICO LOS COMPUESTOS IÓNICOS CON CARÁCTER COVALENTE TIENDEN A PRESENTAR ALGUNAS PROPIEDADES TÍPICAS DE COMPUESTOS COVALENTES MOLECULARES: PUNTOS DE FUSIÓN MÁS BAJOS DE LO ESPERADO, PEOR CONDUCTIVIDAD... LOS COMPUESTOS COVALENTES CON CARÁCTER IÓNICO TIENDEN A PRESENTAR ALGUNAS PROPIEDADES TÍPICAS DE COMPUESTOS IÓNICOS: PUNTOS DE FUSIÓN MÁS ALTOS DE LO ESPERADO, CIERTO GRADO DE DISOCIACIÓN EN IONES, MAYOR CONDUCTIVIDAD, ... EN AMBOS CASOS SIGUEN MANTENIENDO ALGUNAS CARACTERÍSTICAS INTRÍNSECAS DE CADA TIPO DE COMPUESTO.

COVALENTE MACROMOLECULAR     LOS SÓLIDOS   TIPO DE SÓLIDO METÁLICO Na IÓNICO NaCl MOLECULAR H2O COVALENTE MACROMOLECULAR SiO2 PARTÍCULAS EN NODOS DE LA RED RESTOS ATÓMICOS (NÚCLEOS+CORTEZA ELECTRÓNICA INTERNA) RODEADOS DE UNA NUBE ELECTRÓNICA ANIONES Y CATIONES MOLÉCULAS O ÁTOMOS INDIVIDUALES (GASES NOBLES) ÁTOMOS FUERZAS DE UNIÓN ENTRE PARTÍCULAS ENLACE METÁLICO (ORBITALES MOLECULARES DESLOCALIZADOS) ELECTROSTÁTICAS FUERZAS DE VAN DER WAALS Y/O PUENTES DE HIDRÓGENO ENLACE COVALENTE PROPIEDADES SÓLIDOS DE BLANDOS A DUROS CONDUCTORES DE LA ELECTRICIDAD Y EL CALOR PUNTO DE FUSIÓN VARIABLE, AUNQUE ALTO EN GENERAL SÓLIDOS DUROS QUEBRADIZOS MALOS CONDUCTORES EN SÓLIDO, CONDUCTORES DE LA ELECTRICIDAD FUNDIDOS O EN DISOLUCIÓN PUNTOS DE FUSIÓN ALTOS SÓLIDOS BLANDOS MALOS CONDUCTORES PUNTOS DE FUSIÓN BAJOS EN GENERAL: UNA GRAN PARTE SON LÍQUIDOS O GASES EN CONDICIONES NORMALES SÓLIDOS MUY DUROS MALOS CONDUCTORES, EN GENERAL