Comprendiendo los Enlaces Químicos: Iónico, Covalente y Metálico

Enlace Iónico

Se forma cuando la diferencia de electronegatividad es superior a 1,8. Típicamente, se produce entre un metal y un no metal. El metal cede electrones al no metal, transformándose el metal en un catión y el no metal en un anión. Ambos iones quedan unidos por fuertes fuerzas electrostáticas para alcanzar la configuración electrónica del gas noble más cercano y ser más estables.

Propiedades del Enlace Iónico

• Estado físico: Son sólidos a temperatura ambiente debido a las intensas fuerzas de enlace.
• Dureza: Son duros porque para rayarlos es necesario romper ese fuerte enlace.
• Puntos de fusión y ebullición: Presentan puntos de fusión y ebullición elevados debido a las fuertes fuerzas de enlace.
• Fragilidad: Son frágiles porque al golpear el compuesto, las capas de iones se separan, lo que produce fuerzas de repulsión entre iones de la misma carga.
• Solubilidad: Son solubles en disolventes polares debido al proceso de solvatación. Esto se debe a que las moléculas de agua, al ser polares, se disponen alrededor de los grupos polares del soluto. Los disolventes apolares no son capaces de disolver estos cristales.
• Conductividad eléctrica: No son conductores en estado sólido debido a que no hay libertad de cargas en la red cristalina. Sin embargo, son conductores en estado fundido y en disolución acuosa, donde los iones tienen movilidad.

Enlace Covalente

Se forma cuando la diferencia de electronegatividad es inferior a 1,8, típicamente entre átomos no metálicos. Los átomos comparten electrones entre sí, rebajando la energía y estabilizándose para conseguir la configuración electrónica del gas noble más cercano.

Tipos de Enlace Covalente

Covalente Reticular (Sólidos Covalentes)

• Estructura: Formado por una red reticular de átomos unidos por enlaces covalentes.
• Estado físico y puntos de fusión/ebullición: Son sólidos a temperatura ambiente con puntos de fusión y ebullición muy altos debido a las fuertes fuerzas de enlace.
• Conductividad eléctrica: No son conductores debido a la no libertad de cargas.
• Dureza: Son muy duros porque para rayarlos hay que romper el fuerte enlace establecido.
• Ejemplos: Diamante, grafito (con propiedades particulares).

Covalente Molecular

• Estructura: Formado por moléculas individuales, donde los átomos dentro de cada molécula están unidos por enlaces covalentes.
• Puntos de fusión y ebullición: Son variables y pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos a temperatura ambiente, debido al tipo de fuerzas intermoleculares establecidas entre las moléculas. Generalmente, sus puntos de fusión y ebullición son bajos.
• Dureza: No son duros.
• Conductividad eléctrica: No son conductores debido a la no libertad de cargas.
• Solubilidad: Las moléculas polares se disuelven en disolventes polares y las apolares en disolventes apolares (similar disuelve a similar).

Fuerzas Intermoleculares

Estas fuerzas son más débiles que los enlaces iónicos, covalentes o metálicos, pero son cruciales para determinar las propiedades físicas de las sustancias moleculares.

Enlace de Hidrógeno

• Se forma entre el hidrógeno y átomos altamente electronegativos como el flúor (F), el oxígeno (O) o el nitrógeno (N).
• Son fuerzas electrostáticas más fuertes que las fuerzas de Van der Waals.

Fuerzas de Van der Waals

• Dipolo-dipolo

  • Fuerzas electrostáticas entre dos moléculas polares.
  • Son más fuertes que las fuerzas de London.

• Fuerzas de Dispersión de London (Dipolo inducido)

  • Dipolo-dipolo inducido: Fuerzas electrostáticas entre una molécula polar y una apolar. Son más fuertes que las dipolo inducido-dipolo inducido.
  • Dipolo inducido-dipolo inducido: Fuerzas electrostáticas entre dos moléculas apolares, resultantes de dipolos temporales.

Enlace Metálico

Se forma exclusivamente entre átomos de metales. Los metales ceden sus electrones de valencia para alcanzar la configuración electrónica del gas noble más cercano, formando una"nube electrónic" o"mar de electrone" que se comparte entre todos los cationes metálicos en una red cristalina.

Propiedades del Enlace Metálico

• Puntos de fusión y ebullición: Presentan altos puntos de fusión y ebullición, y son sólidos a temperatura ambiente (excepto el mercurio), porque el enlace formado es muy fuerte.
• Ductilidad y Maleabilidad: Son dúctiles (se pueden estirar en hilos) y maleables (se pueden laminar) porque la nube electrónica permite el movimiento de la red de cationes sin que haya repulsiones significativas.
• Conductividad térmica y eléctrica: Son excelentes conductores del calor y la electricidad debido a la libertad de movimiento de los electrones en la nube electrónica.
• Brillo metálico: Tienen brillo metálico característico debido a la interacción de la luz con los electrones libres.