1. Introducción al Enlace Químico

1.1. Estabilidad de los Átomos

Pregunta: ¿Por qué, en la naturaleza, la mayor parte de las sustancias están formadas por varios átomos?

Respuesta: Porque los átomos son más estables enlazados con otros que en solitario.

1.2. Relación entre Configuración Electrónica y Enlace Químico

Pregunta: ¿Qué relación hay entre la configuración electrónica de un átomo y el enlace químico?

Respuesta: Las configuraciones electrónicas nos dan pistas sobre qué tipo de enlace van a utilizar los átomos para unirse.

1.3. Electrones de Valencia

Pregunta: ¿Qué electrones participan en la formación de los enlaces?

Respuesta: Los electrones de valencia.

1.4. Estabilidad del Enlace en Términos de Energía

Pregunta: ¿Cómo explicarías la estabilidad que produce un enlace en términos de energía?

Respuesta: Observando la gráfica de la energía frente a la distancia a la que se sitúan dos átomos.

1.5. Estabilidad del Enlace en Términos de Estructura Electrónica

Pregunta: ¿Cómo explicarías la estabilidad que da un enlace en términos de estructura electrónica?

Respuesta: Dado que los gases nobles son los únicos que no forman ningún enlace, sus configuraciones electrónicas deben ser muy estables. Los demás átomos, de una u otra manera, tienden a tener las configuraciones electrónicas de los gases nobles.

2. Tipos de Enlaces Químicos

2.1. Diversidad de Enlaces

Pregunta: ¿Todos los átomos se unen de la misma manera?

Respuesta: No. Dependerá de lo que les resulte más fácil para obtener una configuración electrónica estable (8 electrones externos, regla del octeto).

2.2. Electronegatividad y Tipo de Enlace

Pregunta: ¿Qué propiedad es decisiva para optar por uno u otro tipo de enlace?

Respuesta: La propiedad más importante es la electronegatividad.

2.3. Relación entre Enlace y Tabla Periódica

Pregunta: ¿Qué relación hay entre el tipo de enlace y la situación de los elementos implicados en él en la tabla periódica?

Respuesta: Todo está relacionado: las configuraciones electrónicas, los valores de electronegatividad, la posición en la tabla periódica. Como regla general, dos átomos de la parte central o izquierda se unen mediante enlace metálico. Si los dos átomos son de la zona derecha, utilizarán el enlace covalente y, si uno es de la zona derecha y otro de la izquierda, el enlace será iónico.

3. Enlace Iónico

3.1. Átomos Implicados

Pregunta: ¿Qué tipo de átomos se unen mediante enlace iónico?

Respuesta: Un metal con un no metal.

3.2. Fuerzas Intervinientes

Pregunta: ¿Qué tipo de fuerzas intervienen en los enlaces iónicos?

Respuesta: Fuerzas electrostáticas.

3.3. Formación del Enlace Iónico

Pregunta: ¿Cómo se forma un enlace iónico?

Respuesta: Observar los procesos que aparecen en el ciclo de Born-Haber.

3.4. Energías en Juego

Pregunta: ¿Qué energías se ponen en juego en un enlace iónico?

Respuesta: Observar el ciclo de Born-Haber.

3.5. Estructuras de los Compuestos Iónicos

Pregunta: ¿Qué tipo de estructuras forman los compuestos iónicos?

Respuesta: Forman redes cristalinas de distintas formas. Por ejemplo, el cloruro sódico forma cristales cúbicos con un índice de coordinación igual a 6, es decir, cada ion sodio está rodeado de 6 iones cloro y viceversa.

3.6. Propiedades de los Compuestos Iónicos

Pregunta: ¿Qué propiedades confiere el enlace iónico a los compuestos que lo utilizan?

Respuesta: Consultar los apuntes.

• Solubilidad en agua: Se produce una atracción entre los iones y los polos de la molécula de agua. Cada catión se rodea de moléculas de agua en las que el polo negativo se orienta hacia él, y en el caso del anión al revés.
• Conductividad eléctrica: En el sólido los iones están fijos en la red, mientras que cuando se funde o está en disolución se pueden mover y, por tanto, conducir la corriente eléctrica.
• Dureza y fragilidad: Son duros debido a la fuerza de los enlaces (fuerzas electrostáticas), pero al intentar romperlos se descolocan los iones y las fuerzas de atracción se convierten en repulsiones que facilitan su ruptura.
• Estado físico y puntos de fusión y ebullición: Son sólidos porque la energía de red es la que estabiliza esas estructuras y, como para fundirlos hay que romper las fuerzas de atracción entre los iones, que son importantes, se necesita mucha energía, lo que hace que las temperaturas sean muy altas.

4. Enlace Covalente

4.1. Átomos Implicados

Pregunta: ¿Qué tipos de átomos utilizan el enlace covalente?

Respuesta: Los no metales cuando se unen entre sí.

4.2. Naturaleza del Enlace Covalente

Pregunta: ¿En qué consiste el enlace covalente?

Respuesta: Consiste en la compartición de pares de electrones.

4.3. Diagramas de Lewis

Pregunta: ¿Cómo hacer los diagramas de Lewis?

Respuesta: Primero se contabilizan los electrones de valencia de los átomos implicados, después se unen los átomos teniendo en cuenta que formarán tantos enlaces como su valencia indique y, por último, se colocan pares de electrones no enlazantes alrededor de los átomos hasta que tengan 8 (regla del octeto).

4.4. Polaridad de las Moléculas

Pregunta: ¿Qué es la polaridad de las moléculas?

Respuesta: Cuando en un enlace covalente los átomos implicados tienen distinta electronegatividad, atraerán a los electrones con distinta fuerza. El que lo haga con mayor fuerza tendrá más cerca esos electrones, con lo que tendrá una cierta carga negativa, mientras que el otro átomo tendrá una cierta deficiencia de carga. Esto creará polos en la molécula.

4.5. Forma de las Moléculas

Pregunta: ¿Qué forma tienen las moléculas?

Respuesta: La forma de las moléculas depende de las fuerzas de repulsión entre los electrones enlazantes y, sobre todo, los electrones no enlazantes. La regla general es que esas fuerzas sean lo menores posibles, para lo cual han de situarse lo más alejados posible. Esto hace que en unas ocasiones las moléculas sean lineales, en otras angulares, en otras planas y, por último, también tridimensionales. Es importante saber, en algunos casos, el tipo de hibridación (compuestos de carbono).

4.6. Fuerzas Intermoleculares

Pregunta: ¿Qué son las fuerzas intermoleculares? ¿Qué tipos hay?

Respuesta: Las fuerzas intermoleculares son las que mantienen unidas a las moléculas. Pueden ser dipolo-dipolo, por puente de hidrógeno y de Van der Waals.

4.7. Propiedades de las Sustancias Covalentes

4.7.1. Sustancias Moleculares

Pregunta: ¿Cómo son las sustancias que utilizan el enlace covalente?

Respuesta: Hay dos grandes tipos: por un lado, las sustancias moleculares y, por otro, los sólidos covalentes.

Las sustancias moleculares suelen ser líquidos, gases o sólidos de bajo punto de fusión. El resto de las propiedades dependen de si son polares o no. Las polares se disuelven en agua y conducen la corriente eléctrica, aunque no muy bien. Las apolares se disuelven en disolventes orgánicos (apolares) y no conducen la corriente eléctrica.

4.7.2. Sólidos Covalentes

Los sólidos covalentes tienen altos puntos de fusión, no conducen la corriente eléctrica ni se disuelven en ningún tipo de disolvente. Son muy duros.

5. Enlace Metálico

5.1. Naturaleza del Enlace Metálico

Pregunta: ¿Qué ocurre con los metales?

Respuesta: Los metales no pueden utilizar ni el enlace iónico (no hay diferencia de electronegatividad entre ellos) ni el covalente (muy pocos electrones de valencia). Por eso se propone otra estrategia para explicar su enlace, denominada “nube de carga”.

Pregunta: ¿Cómo explicar el enlace metálico?

Respuesta: La “nube de carga” es donde todos los átomos que se van a unir pierden sus electrones de valencia y se sitúan en una red metálica. Los electrones de todos los átomos forman una nube de carga que se mueve entre los cationes metálicos y los estabiliza.

5.2. Propiedades de los Metales

Pregunta: ¿Qué propiedades tienen los metales? ¿Cómo se explican?

Respuesta: Los metales son sólidos (excepto el mercurio) de altos puntos de fusión. No se disuelven en ningún disolvente, conducen la corriente eléctrica y tienen un brillo especial. La explicación está en esa movilidad de los electrones en la nube de carga.