Enlace Covalente: Características, Estructuras Resonantes y Propiedades

Enlace Covalente

El enlace covalente se establece cuando se combinan elementos con electronegatividades altas y parecidas (elementos no metálicos). El enlace se produce porque los átomos comparten electrones de su capa de valencia.

• Cuando los átomos que se combinan tienen la misma electronegatividad, los electrones compartidos pertenecen por igual a ambos átomos; en tal caso, se dice que es un enlace covalente apolar.
• Cuando se combinan átomos con distinta electronegatividad, los electrones compartidos se distribuyen de forma asimétrica y más próximos al elemento con mayor electronegatividad; se forma entonces un enlace covalente polar.

Estructuras Resonantes y Enlaces Deslocalizados

Algunas especies químicas se pueden representar de varias formas alternativas, de manera que, aunque ninguna de ellas nos proporcione la imagen exacta de lo que ocurre, se considera que su comportamiento es intermedio entre todas ellas. En este caso, se dice que la especie en cuestión es un híbrido de resonancia de todas las formas alternativas.

Estructura del Benceno

La molécula de benceno (C₆H₆) tiene una estructura muy estable, lo que justifica su escasa reactividad. Se da en otros compuestos llamados bencénicos o aromáticos.

Se puede representar esta molécula como un anillo de seis átomos de C, unidos mediante enlaces simples y dobles de forma alternada; presenta dos formas resonantes.

Sólidos Covalentes

Hay sustancias formadas por un número indeterminado de átomos unidos mediante enlace covalente. Se llaman sólidos covalentes.

• El diamante está formado por átomos de C con hibridación sp³. Cada átomo de C está unido a otros 4 átomos mediante enlaces covalentes. El conjunto es una estructura cristalina de gran simetría, pues todos los enlaces son iguales; esto explica el tallado y la transparencia. Es el material más duro que existe por su punto de fusión.

• El grafito está formado por carbono con hibridación sp². Los átomos de C se unen formando anillos planos de 6 carbonos, de forma similar al benceno. Las uniones entre átomos de C del mismo plano serán uniones muy fuertes; sin embargo, entre un plano y otro, los enlaces son débiles y el grafito se rompe con facilidad.

• La sílice (SiO₂) es un material muy duro formado por átomos de Si con una estructura tetraédrica en cada uno de cuyos extremos hay un átomo de O. La arena de la playa y el cuarzo son de sílice.

El Color del Diamante y del Grafito

La estructura cristalina del diamante determina que sea transparente e incoloro, ya que no tiene electrones libres que absorban radiación. Por el contrario, los electrones libres del grafito captan los fotones de cualquier radiación visible, de ahí su color negro.

Propiedades de las Sustancias Covalentes

• Los sólidos covalentes son sólidos con elevado punto de fusión, ya que, para fundirlos, hay que romper los enlaces covalentes que existen entre los átomos.
• Las sustancias covalentes moleculares se pueden presentar a temperatura ambiente como sólidos, líquidos o gases, según el tipo de fuerzas intermoleculares. Presentan puntos de fusión y ebullición inferiores a los de los compuestos iónicos y de los metales.
• Las sustancias covalentes moleculares son solubles en disolventes de polaridad similar. Así, las sustancias polares (alcohol) son solubles en disolventes polares (agua), mientras que las apolares (grasas) lo son en disolventes apolares (gasolina).
• Las sustancias covalentes con enlaces localizados no conducen la electricidad en ningún estado, ya que no hay posibilidad de que los electrones se desplacen.
• Las sustancias covalentes moleculares son blandas y elásticas, pues, al rayarlas o golpearlas, solo se alteran las interacciones intermoleculares, mucho más débiles que los enlaces entre átomos. Los sólidos covalentes son duros y frágiles.