Enlace Químico

El enlace químico es la fuerza de atracción que mantiene unidos a los átomos en distintas agrupaciones atómicas, para que sean estables energéticamente. Se forman enlaces para crear moléculas y compuestos con el fin de adquirir configuraciones electrónicas estables. La estabilidad de un átomo aumenta si dos átomos de ese elemento se aproximan lo suficiente entre sí para unir sus capas electrónicas. En estas circunstancias, se manifiestan una serie de fuerzas electromagnéticas; la naturaleza del enlace es de tipo electrostático. Los enlaces se forman cuando las fuerzas de atracción contrarrestan a las de repulsión.

Enlaces Covalentes

El enlace covalente es la unión de un no metal con otro no metal. Estos átomos consiguen su estabilidad compartiendo electrones con otros átomos.

Cristales Atómicos Covalentes: Ejemplos

• Diamante: Los átomos de carbono se sitúan en forma de red tridimensional extraordinariamente resistente que se extiende en todas direcciones. Es una de las sustancias más duras y permanece en estado sólido a temperaturas altas.
• Grafito: Es otra forma en la que se presenta el carbono en la naturaleza. Los átomos se distribuyen en anillos de seis miembros. Cada átomo está unido mediante enlaces covalentes a otros tres átomos, quedando electrones con libertad, de ahí que sean conductores eléctricos.

Cristales Moleculares Covalentes

Propiedades de las sustancias simples covalentes:

• Los elementos covalentes que se presentan en la naturaleza en forma de moléculas (H, O, F, Cl, N) suelen ser gaseosos, líquidos (como el Br), puesto que sus moléculas están separadas. Tienen puntos de fusión y ebullición bajos.
• Como no hay electrones libres, sino localizados, estos elementos no son conductores de la electricidad. Son insolubles, aunque el Br o I son solubles en disolventes como el CCl4.
• El carbono en la forma del diamante es muy duro y tiene puntos de fusión y ebullición muy altos debido a los enlaces covalentes entre los átomos de carbono que forman el cristal covalente atómico. Como no posee electrones libres, no conduce la corriente eléctrica.

Compuestos Moleculares Covalentes

Propiedades:

• Estado físico: Pueden presentarse en los tres estados, si bien los sólidos pueden ser quebradizos o blandos y de aspecto céreo.
• Solubilidad: Generalmente no son solubles en agua, pero sí en disolventes como tolueno, acetona o gasolina.
• Punto de fusión y ebullición: Muy bajos.
• Conductividad: Malos conductores eléctricos y térmicos.

Compuestos Covalentes Reticulares

Propiedades:

• Muy duros, elevado punto de fusión y ebullición, insolubles en disolventes, no conducen bien ni el calor ni la electricidad.

El Enlace Iónico

El enlace iónico se da entre un no metal y un metal. Se basa en la transferencia de electrones y consiste en la atracción electrostática entre los iones positivos (cationes) y los iones negativos (aniones). El metal formará un catión porque pierde un electrón, y el no metal formará un anión porque gana un electrón.

Propiedades del Enlace Iónico

Hechos:

1. Son sólidos cristalinos a temperatura ambiente.
2. Tienen elevado punto de fusión y ebullición.
3. Son muy resistentes a ser rayados.
4. Son frágiles y quebradizos.
5. En estado sólido son malos conductores eléctricos.
6. Cuando están fundidos son buenos conductores eléctricos.
7. Son solubles en agua.

Justificaciones:

1. La intensa fuerza de absorción electromagnética que se provoca en los compuestos iónicos cuando se extiende en todas las direcciones; los sólidos iónicos son sustancias cristalinas donde cada ion está rodeado por otros iones de cargas opuestas que forman una red cristalina.
2. Todos los cambios necesarios para romper la distribución de los iones en un compuesto iónico requieren una gran cantidad de energía, por ello, los iones siguen ocupando sus posiciones en la red cristalina.
3. Rayar un sólido iónico supone romper un cierto número de enlaces.
4. Los sólidos iónicos son frágiles; si los golpeamos fuerte, se rompen a lo largo de los planos que pasan entre las filas de iones. Esto se debe a que los iones del mismo signo coinciden.
5. Debido a que los iones no se pueden mover dentro del cristal.
6. Cuando se funden, dejan a los iones en libertad y así pueden transformar las moléculas.
7. Las moléculas de agua envuelven a los iones y los liberan en la red cristalina. Los dipolos del agua se orientan según envuelvan a un anión o a un catión. Los compuestos en el agua se disocian en aniones y cationes. Estas disoluciones son conductoras.

La Teoría Atómica de Dalton

La materia está formada por átomos indivisibles.

La Partícula Atómica: El Electrón

Cuando Thompson investigó la conducción de la electricidad en tubos de descarga de gases, vio que cuando el gas estaba a muy baja presión, el electrodo negativo emitía un gran número de partículas con carga negativa.

Postulados de Rutherford y sus Colaboradores

• El átomo tiene un núcleo central, en el que se encuentra casi toda su masa y en el que están los protones y los neutrones.
• El átomo forma un espacio vacío.

Justificación del experimento: Las partículas que chocan contra el núcleo rebotan, las que pasan cerca del núcleo se desvían y las que pasan lejos del núcleo pasan sin desviarse.

El Fallo del Modelo Nuclear de Rutherford

Cuando un electrón gira alrededor del núcleo crea un inconveniente: el electrón debería perder energía continuamente y acercarse cada vez más al núcleo hasta caer sobre él. Pero esto no sucede.

El Sistema Periódico y la Estructura Electrónica

Los elementos cuyo átomo tiene el mismo número de electrones en su última capa o nivel energético tienen propiedades químicas semejantes y por eso se encuentran en el mismo grupo de la tabla periódica. Las capas o niveles electrónicos se van completando a medida que se avanza en un periodo.

Los Espectros Atómicos

Espectros: Descomposición de la luz. Se mide con el espectroscopio: aparato creado por los físicos Kirchhoff y Bunsen. Este aparato analizaba la luz que emitían los átomos de los elementos al provocarlos con calor o corriente eléctrica. Al analizar todas las radiaciones emitidas, se observó que estaban formadas por un conjunto de luces. Este conjunto de radiaciones electromagnéticas emitidas por el átomo de un elemento químico que ha sido excitado previamente, ya sea mediante calor o corriente eléctrica. La mayoría de las luces no las vemos, pero con los detectores de luces ultravioletas e infrarrojas sí. Se puede analizar la luz que absorbe el átomo de un elemento químico y conocer su espectro de absorción.

• Espectro continuo
• Espectro de emisión
• Espectro de absorción