Estructura de los Sólidos
Diamante
Cada átomo de carbono (C) se une a cuatro átomos de C mediante enlaces covalentes formando una red cúbica tridimensional.
Grafito
Tiene estructura en capas, en cada una, cada átomo de C se une a tres átomos de C mediante enlaces covalentes formando una red covalente bidimensional.
Cuarzo
SiO2, cada átomo de silicio (Si) se une a cuatro átomos de oxígeno (O) y cada átomo de O se une a dos átomos de Si formando una red tridimensional.
Propiedades de los Sólidos Covalentes
- Presentan elevados puntos de fusión (p.f) y ebullición (p.e) debido a la fortaleza de los enlaces covalentes.
- Tienen alta dureza.
- Son insolubles en cualquier disolvente por la intensidad de los enlaces.
- No conducen electricidad (menos el grafito) por la poca movilidad de los electrones de valencia localizados en los enlaces covalentes.
- Son frágiles debido al carácter direccional del enlace covalente, si la fuerza es mayor se rompen.
Fuerzas de Van der Waals
1) Dipolo-Dipolo
Se dan en moléculas polares donde los dipolos permanentes originan atracciones entre cargas de signo contrario, se establecen entre la parte positiva del dipolo de una molécula con la negativa del dipolo de otra, son más débiles que las existentes entre iones de signo opuesto.
2) De Inducción o de London
Se dan en todo tipo de moléculas, son debidas a la formación de dipolos instantáneos como consecuencia del movimiento de electrones. Son las más débiles y explican la existencia de moléculas apolares como el O2.
Enlaces de Hidrógeno
Son fuerzas intermoleculares intensas, se establecen entre el átomo de hidrógeno (H) de una molécula y un átomo de flúor (F), O o nitrógeno (N) de otra molécula.
Naturaleza del Enlace Químico
Un átomo es estable cuando la configuración electrónica es semejante a la del gas noble. Enlace químico: es la unión entre átomos formando compuestos para adquirir conjuntamente configuraciones electrónicas estables. Las fuerzas que dan lugar al enlace son de tipo electrostático, la distancia de enlace presenta una energía llamada energía de enlace.
Enlace Iónico
Se origina como consecuencia de las fuerzas electrostáticas que se ejercen entre iones de carga opuesta formando un cristal iónico. La formación de estructuras cristalinas iónicas a partir de los iones individuales positivos y negativos está favorecida desde el punto de vista energético. Energía reticular (U): es la energía que se desprende en la formación de un mol de compuesto iónico a partir de sus iones en estado gaseoso.
Propiedades de los Compuestos Iónicos
- A temperatura ambiente son sólidos cristalinos.
- Presentan altos puntos de fusión y ebullición.
- Son duros y frágiles.
- Son solubles en disolventes polares.
- No son conductores en estado sólido pero sí en fundidos o en disolución al quedar los iones libres.
Enlace Covalente
Se origina cuando los átomos comparten electrones de modo que completan su capa de valencia cumpliendo así la regla del octeto.
Excepciones de la Regla del Octeto
- Algunos átomos se pueden rodear de más de 8 electrones (octeto expandido).
- Las moléculas como BeCl2 y BF3 son moléculas deficitarias de electrones, berilio (Be) y boro (B) no tienen octetos completos.
Enlace Covalente Coordinado o Dativo
Es un tipo de enlace covalente en el que el par de electrones compartidos proviene de uno solo de los átomos, se representa con una flecha hacia el átomo que no aporta ningún electrón. Para que pueda formarse este enlace el átomo que cede electrones debe tener como mínimo un par solitario de electrones. Ej. SO2, especie dadora: átomo de S, especie aceptora: átomo de O. Experimentalmente se comprueba que la distancia entre los átomos es la misma por lo que consideramos ambos enlaces equivalentes.
Enlace Metálico
Se origina como consecuencia de la atracción eléctrica entre los iones positivos del metal y la nube electrónica que los rodea. El resultado es una red compacta formada por iones positivos rodeada de electrones de valencia que se mueven a través de todo el cristal.
Polaridad del Enlace Covalente
1) Apolar
Se forma cuando los átomos que se combinan tienen la misma electronegatividad y los electrones compartidos pertenecen a los dos átomos por igual. La distribución electrónica es idéntica en cada átomo. Ej. H-H.
2) Polar
Se forma cuando los átomos que se combinan tienen distinta electronegatividad, los electrones compartidos se distribuyen de forma asimétrica y estarán más próximos al elemento más electronegativo formando un dipolo eléctrico.
Propiedades de los Compuestos Covalentes
1) Sustancias Covalentes Moleculares
Se pueden presentar en cualquiera de los estados.
Sólidos
- Tienen bajo punto de fusión y ebullición, debido a que las fuerzas intermoleculares son débiles y por tanto la agitación térmica consigue separarlas fácilmente.
- Son blandos (rayar) y frágiles debido a que las fuerzas intermoleculares son débiles.
- No conducen la electricidad ya que los electrones están ligados al enlace y no hay desplazamiento de carga.
- Las sustancias moleculares apolares se disuelven en disolventes apolares como el etanol en agua.
Sólidos Covalentes
Están formados por estructuras cristalinas constituidos por átomos de elementos como el B, C…