El enlace qumico 1 ENLACE QUMICO TIPOS A

  • Slides: 59
Download presentation
El enlace químico

El enlace químico

1. – ENLACE QUÍMICO. TIPOS. A excepción de los gases nobles y de los

1. – ENLACE QUÍMICO. TIPOS. A excepción de los gases nobles y de los metales en estado de vapor, los átomos no se presentan aislados, sino formando agrupaciones estables (moléculas o cristales). n Se llama enlace a la “unión entre átomos, moléculas o iones de n uno o varios elementos”. Los átomos, moléculas e iones se unen entre sí porque al hacerlo se llega a una situación de mínima energía, lo que equivale a decir de máxima estabilidad. La consiguen adquiriendo la configuración del gas noble. n Son los electrones más externos, los también llamados electrones de valencia los responsables de esta unión, al igual que de la estequiometría y geometría de las sustancias químicas. n 16/10/2021 2

n Atendiendo a la electronegatividad de los elementos que se enlazan, se pueden formar

n Atendiendo a la electronegatividad de los elementos que se enlazan, se pueden formar tres tipos de enlace: n - Enlace iónico: se forma entre elementos de electronegatividad muy diferente; según la escala de Pauling, cuando E. N. (A) – E. N. (B) > 1, 7 , da lugar a la formación de cationes y aniones, por tanto, tiene lugar entre un metal de los grupos IA y IIA que tienen baja E. I. y forman fácilmente cationes, y un no metal de los grupos VIA y VIIA que tienen alta A. E. , con gran tendencia a formar aniones. n - Enlace covalente: se forma entre elementos de electronegatividad alta, igual o parecida, siendo E. N. (A) – E. N. (B) 1, 7; es decir, entre dos no metales que tienen alta A. E. y ambos tienen tendencia a ganar electrones. n - Enlace metálico: se forma entre elementos de electronegatividad baja, es decir, entre metales, con baja E. I. y por tanto con gran tendencia a formar cationes. Intramoleculares: 16/10/2021 3

TIPOS DE ENLACES 16/10/2021 4

TIPOS DE ENLACES 16/10/2021 4

2. -Enlace iónico n Tiene lugar por la transferencia (cesión-ganancia) de electrones del átomo

2. -Enlace iónico n Tiene lugar por la transferencia (cesión-ganancia) de electrones del átomo menos electronegativo (metal) al átomo más electronegativo (no metal), originándose iones con carga de signo contrario, cationes y aniones, entre los que se establecen intensas fuerzas atractivas 16/10/2021 5

Enlace iónico n Se da entre un metal que pierde uno o varios electrones

Enlace iónico n Se da entre un metal que pierde uno o varios electrones y un no metal que los captura. n Resultan iones positivos y negativos que se mantienen unidos por atracciones electrostáticas, formando redes cristalinas. Se aproximan hasta que la energía del conjunto es mínima 16/10/2021 6

¿Cómo se forma el enlace iónico? n Los átomos que se unen tenderán a

¿Cómo se forma el enlace iónico? n Los átomos que se unen tenderán a tener 8 electrones en su última capa. 22 s 2 p 63 s 1 Na : 1 s 11 -1 e Na+ -Si el SODIO pierde un electrón, tendrá ocho electrones en la capa 2. 22 s 22 p 63 s 23 p 5 Cl=1 s 17 +1 electrón 8 electrones - = 1 s 22 p 63 s 23 p 6 Cl 17 16/10/2021 7

Enlace iónico Las reacciones de pérdida o ganancia de e – se llaman reacciones

Enlace iónico Las reacciones de pérdida o ganancia de e – se llaman reacciones de ionización: n Ejemplo: Na – 1 e– Na+ Cl + e– Cl– Reac. global: Cl + Na Cl– + Na+ n Calcita: Ca. CO 3 http: //concurso. cnice. mec. es/cnice 2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales /enlaces/ionico. htm 16/10/2021 8

16/10/2021 9

16/10/2021 9

2. 1. Valencia iónica o electrovalencia n Es “el número de electrones que un

2. 1. Valencia iónica o electrovalencia n Es “el número de electrones que un átomo gana o pierde para formar un ión estable(al formar un compuesto iónico)”. 16/10/2021 KCl: Silvina 10

2. 2. Cristales iónicos. Índice de coordinación. Los iones en los compuestos iónicos se

2. 2. Cristales iónicos. Índice de coordinación. Los iones en los compuestos iónicos se ordenan regularmente en el espacio de la manera más compacta posible. n Cada ión se rodea de iones de signo contrario dando lugar a celdas o unidades que se repiten en las tres direcciones del espacio. n 16/10/2021 Aragonita: Ca. CO 3 11

Índice de coordinación “Es el número de iones de signo opuesto que rodean a

Índice de coordinación “Es el número de iones de signo opuesto que rodean a un ión dado”. n Cuanto mayor es un ión con respecto al otro mayor es su índice de coordinación. n 16/10/2021 Pirita: Fe. S 2 12

Principales tipos de estructura cristalina RED CÚBICA CENTRADA EN LAS CARAS El: Na. Cl

Principales tipos de estructura cristalina RED CÚBICA CENTRADA EN LAS CARAS El: Na. Cl Índice de coord. para ambos iones = 6 16/10/2021 13

2. 4 Propiedades de los compuestos iónicos n Puntos de fusión y ebullición elevados

2. 4 Propiedades de los compuestos iónicos n Puntos de fusión y ebullición elevados (tanto más cuanto mayor U) ya que para fundirlos es necesario romper la red cristalina tan estable por la cantidad de uniones atracciones electrostáticas entre iones de distinto signo. Son sólidos a temperatura ambiente. Malaquita: Cu 2 CO 3 (OH)2 16/10/2021 14

n Son duros aunque frágiles, quebradizos, ya que al golpearlos se distorsiona la red,

n Son duros aunque frágiles, quebradizos, ya que al golpearlos se distorsiona la red, enfrentándose iones del mismo signo, lo que produce repulsiones entre ellos y se pueden partir en láminas 16/10/2021 15

n En estado sólido no conducen la corriente eléctrica, ya que los electrones están

n En estado sólido no conducen la corriente eléctrica, ya que los electrones están fijos, pero sí la conducen si están fundidos o en disolución, puesto que los iones gozan de libertad de movimiento y pueden desplazarse atraídos por la carga contraria de un generador. Esta conducción no es por electrones sino por iones y se llama conducción electrolítica. 16/10/2021 16

Solubilidad: Sólo son solubles en disolventes polares, como el agua, el alcohol, etc. Cada

Solubilidad: Sólo son solubles en disolventes polares, como el agua, el alcohol, etc. Cada ión atrae al polo de carga opuesta de disolvente, liberándose una energía llamada energía de solvatación (hidratación en el caso del agua), que si es superior a la energía reticular, consigue romper los enlaces y el sólido se disuelve, quedando los iones separados unos de otros y rodeados de moléculas de disolvente. Los sólidos más duros no se 16/10/2021 pueden disolver. 17

Disolución de un cristal iónico en un disolvente polar Solubilidad de un cristal iónico

Disolución de un cristal iónico en un disolvente polar Solubilidad de un cristal iónico 16/10/2021 18

3. -Enlace covalente n Este tipo de enlace se forma por compartición de electrones,

3. -Enlace covalente n Este tipo de enlace se forma por compartición de electrones, entre dos no metales, dando lugar a la formación de moléculas. n Dos átomos unidos mediante enlace covalente tienen menos energía que los dos átomos aislados. n Al igual que en el enlace iónico la formación de un enlace covalente va acompañada de un desprendimiento de energía. n Se llama energía de enlace a la energía necesaria para romper 1 mol de un determinado tipo de enlace. Es siempre endotérmica (positiva). n Ejemplo: para romper 1 mol de H 2 (g) en 2 moles de H (g) se precisan 436 k. J/mol Eenlace(H–H) = + 436 k. J/mol 16/10/2021 19

n La distancia a la que se consigue mayor estabilidad se llama “distancia de

n La distancia a la que se consigue mayor estabilidad se llama “distancia de enlace”. Los electrones compartidos (uno o varios pares) se llaman de enlace, enlazantes o par/pares enlazantes, los cuales, una vez formado el enlace pertenecen a la vez a los dos átomos que se unen, mientras que los electrones que no participan en el enlace se llaman no enlazantes o solitarios. http: //concurso. cnice. mec. es/cnice 2005/93_iniciacion_interactiva_materia/cur so/materiales/enlaces/covalente. htm 16/10/2021 20

Dos átomos que al aproximarse forman enlace: disminuye la energía. 16/10/2021 Dos átomos que

Dos átomos que al aproximarse forman enlace: disminuye la energía. 16/10/2021 Dos átomos que al aproximarse no forman enlace: aumenta la energía. 21

Tipos de enlace covalente: n Covalente normal: cada átomo aporta un electrón al enlace.

Tipos de enlace covalente: n Covalente normal: cada átomo aporta un electrón al enlace. Ej: H 2. coordinado o dativo: los dos electrones de enlace son aportados por un solo átomo. Ej: H 3 O +. H + H=H H H n. Covalente 16/10/2021 H 2 H H 3 O + H+ 22

3. 1. -Teoría de Lewis Esta teoría se basa en la regla del octete

3. 1. -Teoría de Lewis Esta teoría se basa en la regla del octete electrónico: “Una molécula es estable cuando los átomos que la forman tienen ocho electrones en la capa de valencia (configuración de gas noble)”, excepto el hidrógeno que es estable con 2 electrones. Cada pareja de e- compartidos forma un enlace. Se pueden formar enlaces sencillos, dobles y triples con el mismo átomo. Se comparten dos, cuatro o seis e. En los diagramas de Lewis, los electrones del último nivel se representan con puntos, cruces, aspas, etc. , o con rayas en el caso de los pares electrónicos, distribuidos alrededor del símbolo del átomo. 16/10/2021 23

Algunas estructuras de Lewis : CH 4, HCN, H 2 CO, H 2 SO

Algunas estructuras de Lewis : CH 4, HCN, H 2 CO, H 2 SO 4, NH 4+. CH 4 H H · ·· | · C · + 4 · H H ··C ·· H ; H–C–H · ·· | H H n HCN H–C N : n H 2 CO H–C=O n n 16/10/2021 H 2 SO 4 | NH 4+ H ; : O: || H–O–S–O–H || : O: H | H–N+ H | H 24

COVALENCIA n n Es el número de enlaces covalentes que puede formar un átomo.

COVALENCIA n n Es el número de enlaces covalentes que puede formar un átomo. Viene determinado por el número de electrones desapareados que tiene o puede tener. Aunque los electrones estén apareados, si existen orbitales vacíos en el mismo nivel energético pueden desaparearse y participar en el enlace. En las representaciones anteriores las covalencias son: H 1; O 2. N 3( en el amoníaco) 16/10/2021 25

Reglas para las estructuras de Lewis n n n n La representación de las

Reglas para las estructuras de Lewis n n n n La representación de las estructuras de Lewis para moléculas sencillas no plantea dificultades. Sin embargo, para moléculas e iones más complejos es conveniente seguir las siguientes reglas: Se suman los electrones de valencia de todos los átomos, teniendo presente que si se trata de un anión además hay que sumar tantos electrones como cargas tenga, y si es un catión se quitan tantos electrones como cargas. Se calcula el número de electrones necesarios para que todos los átomos cumplan la regla del octeto (el átomo de H sólo debe tener dos electrones). Se calcula el número de electrones compartidos, restando los electrones de valencia disponibles al número de electrones necesarios para el octete. Se escribe la estructura básica del compuesto, para lo cual se selecciona el átomo central, generalmente el menos electronegativo y se une con enlaces sencillos a los demás átomos. El Hidrógeno siempre es terminal y también el Oxígeno, salvo en la unión O – H. Se forman los posibles enlaces múltiples si el número de electrones que deben compartirse es mayor que los ya compartidos en la estructura básica. Se colocan los electrones restantes no compartidos (e de valencia – e compartidos) para completar el octeto de los átomos. 16/10/2021 26

Diagrama Lewis para el anión sulfato: SO 4 -2 1. -nº e- capa de

Diagrama Lewis para el anión sulfato: SO 4 -2 1. -nº e- capa de valencia de los elementos: 5átomos x 6 e- /átomo= 30 ecomo es un anión = 30 + 2= 32 e-. 2. -nº e- para que los átomos completen el octeto =5átomo x 8 e - /átomo = 40 e-. 3º. -nº e- compartidos 40 e- - 32 e- = 8 e-compartidos. 4 ENLACES 4º. - nº e- no compartidos 32 e- - 8 e- = 24 e-compartidos 16/10/2021 27

EJERCICIO: Dibuja el diagrama de Lewis del ácido clórico n Debes saber que es

EJERCICIO: Dibuja el diagrama de Lewis del ácido clórico n Debes saber que es el trioxoclorato (V) de hidrógeno : HCl. O 3 1. -nº e- capa de valencia de los elementos: 1+7+3. 6 =26 e-. 2. -nº e- para que los átomos completen el octeto: 2+4. 8 =34 e -. 3º. -nº e- compartidos: 34 e- - 26 e- = 8 e-. 4 ENLACES 4º. - nº e- no compartidos 26 e- - 8 e- = 18 e-. 16/10/2021 28

Diagrama de lewis del ácido clórico _ O Cl O 16/10/2021 +2 O H

Diagrama de lewis del ácido clórico _ O Cl O 16/10/2021 +2 O H _ 29

Excepciones a la teoría de Lewis n Moléculas tipo NO y NO 2 que

Excepciones a la teoría de Lewis n Moléculas tipo NO y NO 2 que tienen un número impar de electrones. O n Moléculas tipo Be. Cl 2 o BF 3 con marcado carácter covalente en las cuales el átomo de Be o de B no llegan a tener 8 electrones: cuatro enlaces. 16/10/2021 N Cl Be O Cl 30

Excepciones a la teoría de Lewis n Moléculas tipo PCl 5 o SF 6

Excepciones a la teoría de Lewis n Moléculas tipo PCl 5 o SF 6 en las que el átomo central tiene 5 ó 6 enlaces (10 o 12 e– ). – Sólo en caso de que el no-metal no esté en el segundo periodo, pues a partir del tercero existen orbitales “d” y puede haber más e– desapareados. 16/10/2021 31

3. 2. Parámetros moleculares n Longitud de enlace es la distancia internuclear en la

3. 2. Parámetros moleculares n Longitud de enlace es la distancia internuclear en la que el compuesto es más estable (mínima energía), es decir, la distancia entre los núcleos de dos átomos unidos por enlace covalente. n Energía de enlace es la energía desprendida en la formación de un enlace covalente. Se suele referir a un mol de enlaces y expresar en k. J/mol. Para romper el enlace formado y separar los átomos a una distancia infinita, es preciso aportar una energía igual o superior a la energía de enlace. Esta energía mínima se llama energía de disociación. n Para el hidrógeno (H 2 ), la longitud de enlace es 0, 74 y la energía de enlace 430 k. J/mol. Lógicamente existe una relación entre la longitud de enlace y la fortaleza del mismo: a menor longitud de enlace, mayor fortaleza. n Orden de enlace es el número de enlaces covalentes que se forman n Ángulo de enlace es el ángulo formado por las líneas imaginarias que n entre dos átomos. Inicialmente Lewis consideró que siempre sería un número entero y menor que 4. Más adelante veremos que el orden de enlace puede ser también un número fraccionario. unen los núcleos de los átomos. 16/10/2021 32

3. 4 Geometría molecular. MRPEV Los pares de electrones (compartidos y no compartidos) de

3. 4 Geometría molecular. MRPEV Los pares de electrones (compartidos y no compartidos) de la capa de valencia del átomo central se disponen en el espacio de forma queden lo más alejados posible unos de otros, para que la repulsión sea mínima”. n“ 16/10/2021 33

MRPEV 16/10/2021 34

MRPEV 16/10/2021 34

Moléculas sin pares de electrones libres en el átomo central Be. Cl 2 BF

Moléculas sin pares de electrones libres en el átomo central Be. Cl 2 BF 3 CH 4 PCl 5 SF 6 2 pares de e 3 pares de e 4 pares de e 5 pares de e 6 pares de e - de enlace - de enlace 180º 120º 109. 5º 90 y 120º 90º Lineal 16/10/2021 Triangular Tetraédric Bipirámide Octaédrica 35 plana a trigonal

Si el átomo central tiene pares no compartidos, la disposición de los pares de

Si el átomo central tiene pares no compartidos, la disposición de los pares de electrones se deduce de forma semejante, pero la geometría de la molécula no resulta la misma, y además se modifican los ángulos teóricos de enlace por la mayor repulsión que ejercen los pares solitarios (no enlazantes) sobre los pares enlazantes. De forma general, la repulsión entre los pares de electrones sigue el orden: PS – PS > PS – PE > PE – PE Sn. Cl 2 PE=2 Triangular plana PS=1 Angular ángulo menor 120º NH 3 PE=3 tetraédrica PS=1 Pirámide trigonal 107º H 2 O PE=2 tetraédrica PS=2 Angular 105º 16/10/2021 36

Si el o los átomos centrales forman enlaces múltiples, a efectos de la disposición

Si el o los átomos centrales forman enlaces múltiples, a efectos de la disposición espacial de los pares de electrones se consideran como si fuesen enlaces sencillos: . n Como se une únicamente a dos elementos la geometría es lineal. n Ejemplos: – Etino (acetileno) – CO 2 16/10/2021 37

El átomo central tiene un enlace doble. n La repulsión debida a 2 pares

El átomo central tiene un enlace doble. n La repulsión debida a 2 pares electrónicos compartidos es mayor que la de uno. n CH 2=CH 2: Cada C tiene 122º – 2 pares de e compartidos 116º 122º con el otro C y 2 pares de e– compartidos con sendos átomos de H. – Ang. enl. H–C=C: 122º > 120º (triangular) – Ang. enl. H–C–H: 116º < 120º (triangular) 16/10/2021 38

NH 3 16/10/2021 39

NH 3 16/10/2021 39

H 2 O 16/10/2021 40

H 2 O 16/10/2021 40

16/10/2021 41

16/10/2021 41

3. 7 Polaridad de los enlaces y moléculas. n n n Cuando los átomos

3. 7 Polaridad de los enlaces y moléculas. n n n Cuando los átomos que se unen mediante enlace covalente son iguales o de la misma electronegatividad, los electrones de enlace están igualmente atraídos por los dos núcleos y se encuentran aproximadamente a la mitad de distancia internuclear y el enlace se dice que es apolar. Ejemplos: H – H , O = O , F – F. Pero si los átomos son distintos, el más electronegativo atrae más fuertemente a los electrones de enlace, los cuales se desplazan hacia él, originándose una cierta densidad de carga negativa en dicho extremo, mientras que en el otro extremo hay una cierta deficiencia electrónica, por lo que aparece la misma densidad de carga pero positiva, originándose un dipolo eléctrico y el enlace se dice que es polar o dipolar. Ejemplos: H – O , H – F , C – Cl. 16/10/2021 42

Las moléculas que tienen enlaces covalentes polares tienen átomos cargados positivamente y otros negativamente.

Las moléculas que tienen enlaces covalentes polares tienen átomos cargados positivamente y otros negativamente. n Cada enlace tiene un momento dipolar “ ” (magnitud vectorial que depende la diferencia de entre los átomos cuya dirección es la línea que une ambos átomos y cuyo sentido va del menos electronegativo al más electronegativo). n Módulo: el producto de la carga de uno de los polos (ambos tienen el mismo valor, pero de signo contrario) por la distancia entre los núcleos. Dirección: la de la línea que une las cargas (núcleos). Sentido: desde la carga + a la 16/10/2021 43

n n Para deducir la polaridad de las moléculas no basta con ver si

n n Para deducir la polaridad de las moléculas no basta con ver si los enlaces son polares, además hay que tener en cuenta su geometría, ya que el momento dipolar total de la molécula es la suma vectorial de los momentos dipolares de sus enlaces. Se pueden distinguir los siguientes casos: n Moléculas diatómicas: Si el enlace es polar la molécula es polar, y si el enlace es apolar la molécula también lo es. n Moléculas poliatómicas: Si los enlaces son apolares la molécula también lo es, pero si los enlaces son polares la molécula puede ser polar o apolar. Así, las moléculas simétricas son siempre apolares, pues el momento dipolar total es cero, ya que se anulan los momentos dipolares de los enlaces que la forman; sin embargo, las moléculas asimétricas con enlaces polares son polares ya que el momento dipolar total es distinto de cero. 16/10/2021 44

de cómo sea de los enlaces que forman una molécula, éstas se clasifican en:

de cómo sea de los enlaces que forman una molécula, éstas se clasifican en: n Moléculas polares. Tienen no nulo: n Dependiendo – Moléculas con un sólo enlace covalente. Ej: HCl. – Moléculas angulares, piramidales, . . Ej: H 2 O, NH 3. n Moléculas apolares. Tienen nulo: – Moléculas con enlaces apolares. Ej: H 2, Cl 2. – = 0. Ej: CH 4, CO 2. 16/10/2021 45

Momentos dipolares. Geometría molecular. BF 3 CO 2 CH 4 Nulo H 2 O

Momentos dipolares. Geometría molecular. BF 3 CO 2 CH 4 Nulo H 2 O NH 3 16/10/2021 46

CO 2 § Ejemplos NH 3 m = 1. 47 D m=0 D H

CO 2 § Ejemplos NH 3 m = 1. 47 D m=0 D H 2 O CCl 4 16/10/2021 m = 1. 85 D m=0 D 47

3. 8 Fuerzas intermoleculares En los compuestos covalentes además de los enlaces entre átomos,

3. 8 Fuerzas intermoleculares En los compuestos covalentes además de los enlaces entre átomos, también hay enlaces entre moléculas, ya que de no ser así todas estas sustancias se encontrarían en estado gaseoso a cualquier temperatura. Estas fuerzas intermoleculares se deben a las interacciones entre los dipolos de las moléculas, y entre ellas están: Enlaces de hidrógeno. Enlaces o fuerzas de Van der Waals. 16/10/2021 48

n Enlace o puente de Hidrógeno. n Se forma cuando el H se une

n Enlace o puente de Hidrógeno. n Se forma cuando el H se une a los átomos más electronegativos: F, O y N; no se forma con el Cl a pesar de tener la misma electronegatividad que el N, motivado por el gran tamaño del átomo de Cl. El hidrógeno actúa de puente entre dos átomos muy electronegativos, los sujeta a los dos, pero no puede formar a la vez dos enlaces covalentes, pues solo tiene 1 electrón. – Es relativamente fuerte y precisa de: – Gran diferencia de electronegatividad entre átomos. – El pequeño tamaño del H que se incrusta en la nube de e– del otro átomo. – Es el responsable de P. F y P. E. anormalmente altos. http: //www 2. uah. es/biomodel-misc/anim/agua. html http: //www. uc. cl/quimica/agua/estructura. htm 16/10/2021 49

Debido a la fortaleza de este tipo de enlace se pueden explicar el comportamiento

Debido a la fortaleza de este tipo de enlace se pueden explicar el comportamiento anómalo de los puntos de fusión y ebullición de los hidruros: H 2 O, NH 3 y HF, demasiados altos respecto a los demás hidruros de sus grupos. También se forman enlaces de H en los alcoholes, fenoles, etc. n Si observamos los puntos de fusión y ebullición de los hidruros del grupo VIA, comprobamos para el agua valores muy superiores a los esperados. n Por extrapolación al agua le debería corresponder un punto de ebullición de – 80ºC, lo cuál indica que las fuerzas intermoleculares en su caso son mucho más intensas que en el resto de los hidruros del grupo. 16/10/2021 50

3. 9 Propiedades de los compuestos covalentes n 1. -Sustancias covalentes moleculares: Los puntos

3. 9 Propiedades de los compuestos covalentes n 1. -Sustancias covalentes moleculares: Los puntos de fusión y ebullición son bajos, por lo que a temperatura ambiente suelen ser gases (Cl 2), aunque también las hay líquidas (H 2 O, Br 2) y sólidas (I 2), dependiendo de la intensidad de las fuerzas de Van de Waals. n Las sustancias más polares son solubles en disolventes polares (agua, alcohol) y no se disuelven en disolventes apolares (éter, benceno, CCl 4), mientras que las sustancias apolares solo se disuelven en disolventes apolares. “Semejante disuelve a n semejante” n Ejemplo: HCl + H 2 O H+ (aq) + Cl- (aq) n No conducen la corriente eléctrica, ya que no tienen electrones ni iones con libertad de movimiento, n Ejemplos: He , H 2 , CH 4 , Cl 2 , H 2 O , CO 2 , HCl , NH 3 , SO 3, etc. 51 16/10/2021 n

2. -Sustancias covalentes atómicas: atómicas Los átomos se enlazan entre sí mediante enlaces covalentes

2. -Sustancias covalentes atómicas: atómicas Los átomos se enlazan entre sí mediante enlaces covalentes muy fuertes, dando lugar a redes macromoleculares o moléculas gigantes, formadas por un número muy elevado de átomos iguales o distintos, debido a lo cuál: • Los puntos de fusión y ebullición son muy altos, por lo que a temperatura ambiente son sólidos muy duros. • Son insolubles en cualquier disolvente. • No conducen la corriente eléctrica: excepto el grafito. Se puede exfoliar. • En general, están formados a partir de C o de Si y de algunos elementos de la diagonal del S. P. . - Ejemplos: El diamante está formado por átomos de C, que adoptan hibridación sp 3, unidos tetraédricamente en las tres direcciones del espacio mediante enlaces covalentes. 16/10/2021 52

El grafito está formado por átomos de C, con hibridación sp 2, formando hexágonos

El grafito está formado por átomos de C, con hibridación sp 2, formando hexágonos unidos en dos direcciones a modo de láminas, en las cuales los átomos de C están unidos por enlaces covalentes, mientras que las láminas están unidas entre sí por fuerzas de Van der Waals 16/10/2021 53

El Si. O 2 (sílice), que forma minerales como el cuarzo, ópalo, etc. ,

El Si. O 2 (sílice), que forma minerales como el cuarzo, ópalo, etc. , tiene una estructura tetraédrica con el Si (híbridos sp 3) como átomo central, siendo todos los enlaces covalentes. 16/10/2021 54

Ejercicio C: Cuatro elementos diferentes A, B, C, D tienen número atómico 6, 9,

Ejercicio C: Cuatro elementos diferentes A, B, C, D tienen número atómico 6, 9, 13 y 19 respectivamente. Se desea saber: a) El número de electrones de valencia de cada uno de ellos. b) Su clasificación en metales y no metales. c) La fórmula de los compuestos que B puede formar con los demás ordenándolos del más iónico al más covalente. a) A B C D Z = 6 2 -4 Z = 9 2 -7 Z = 13 2 -8 -3 Z = 19 2 -8 -8 -1 c) DB (más iónico) 16/10/2021 CB 3 b) No metal Metal AB 4 (más covalente) 55

3. 10. Transición entre el enlace iónico y el covalente n Se puede considerar

3. 10. Transición entre el enlace iónico y el covalente n Se puede considerar que los enlaces covalentes polares son parcialmente iónicos; este carácter iónico es mayor cuanto mayor sea la polaridad del enlace, y en consecuencia las propiedades se asemejan más; si esta diferencia es muy grande se considera que el enlace es iónico. De acuerdo con esto, podemos considerar los enlaces covalentes puros (apolares) y los enlaces iónicos como casos extremos de un único enlace de tipo iónico-covalente. 16/10/2021 56

4. - Enlace metálico. Propiedades de los metales. n Para explicar las propiedades características

4. - Enlace metálico. Propiedades de los metales. n Para explicar las propiedades características de los metales (su alta conductividad eléctrica y térmica, ductilidad y maleabilidad, . . . ) se ha elaborado un modelo de enlace metálico conocido como modelo de la nube o del mar de electrones: n Los átomos de los metales tienen pocos electrones en su última capa, por lo general 1, 2 ó 3. Éstos átomos pierden fácilmente esos electrones (electrones de valencia) y se convierten en iones positivos, por ejemplo Na+, Cu 2+, Mg 2+. Los iones positivos resultantes se ordenan en el espacio formando la red metálica. Los electrones de valencia desprendidos de los átomos forman una nube de electrones que puede desplazarse a través de toda la red. De este modo todo el conjunto de los iones positivos del metal queda unido mediante la nube de electrones con carga negativa que los envuelve. http: //concurso. cnice. mec. es/cnice 2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/enla ces/metalico. htm 16/10/2021 57

Propiedades de los metales n 1. Conductividad eléctrica elevada. La presencia de un gran

Propiedades de los metales n 1. Conductividad eléctrica elevada. La presencia de un gran número de electrones móviles explica por qué los metales tienen conductividades eléctricas varios cientos de veces mayores que los no metales. La plata es el mejor conductor eléctrico pero es demasiado caro para uso normal. El cobre, con una conductividad cercana a la de la plata, es el metal utilizado habitualmente para cables eléctricos. n 2. Buenos conductores del calor. El calor se transporta a través de los metales por las colisiones entre electrones, que se producen con mucha frecuencia. n 3. Ductilidad y maleabilidad. La mayoría de los metales son dúctiles (capaces de ser estirados para obtener cables) y maleables (capaces de ser trabajados con martillos en láminas delgadas). En un metal, los electrones actúan como un pegamento flexible que mantiene los núcleos atómicos juntos, los cuales pueden desplazarse unos sobre otros. Como consecuencia de ello, los cristales metálicos se pueden deformar sin romperse. n 4. Insolubilidad en agua y en otros disolventes comunes. Ningún metal se disuelve en agua; los electrones no pueden pasar a la disolución y los cationes no pueden disolverse por ellos mismos. 16/10/2021 58

Ejemplo: La configuración electrónica de un elemento: a) ¿Permite conocer cuál es su situación

Ejemplo: La configuración electrónica de un elemento: a) ¿Permite conocer cuál es su situación en el sistema periódico? b) ¿Indica qué clase de enlaces puede formar con otros elementos? c) ¿Es suficiente información para saber si el elemento es sólido, líquido o gas? d) ¿Sirve para conocer si el elemento es o no molecular? Justifique las respuestas. a) Sí. b) Sí. c) No. d) Sí. Si acaba en “s” o d” se tratará de un elemento metálico y el compuesto no será molecular. Igualmente, los gases nobles (p 6) se encuentran como átomo aislados. Son moleculares los elementos no metálicos (p 2 p 5). 16/10/2021 59