Enlace químico: tipos, energía, electronegatividad y estructura iónica

Enlace químico

Enlace químico: conjunto de fuerzas que mantienen unidos los átomos cuando forman moléculas o cristales, así como las fuerzas que mantienen unidas las moléculas cuando se presentan en estado sólido o líquido.

Energía de enlace

Energía de enlace: es la energía que se desprende en la formación de un enlace y resulta de un balance entre energías de atracción y de repulsión. Las primeras se deben a las atracciones que se dan entre la nube electrónica de uno de los átomos y el núcleo del otro átomo; mientras que las segundas se deben a las repulsiones que se producen entre los núcleos o entre las nubes electrónicas de ambos átomos.

Distancia de enlace

Distancia de enlace: es la que existe entre átomos cuando forman el enlace. A distancias más próximas, las fuerzas de repulsión aumentan mucho y el sistema es inestable.

Electronegatividad

Electronegatividad: determina el comportamiento de los átomos y el tipo de enlace que se forma.

• Si ambos átomos tienen electronegatividades muy diferentes, uno de ellos cederá el electrón del enlace y formará un ion positivo (catión), mientras que el otro ganará el electrón y formará un ion negativo (anión). Esto da lugar al enlace iónico.
• Si los dos átomos presentan gran tendencia a atraer electrones, se enlazarán compartiendo sus electrones de valencia y se formará un enlace covalente.
• Si los dos átomos tienen muy poca tendencia a atraer electrones, ambos se desprenderán de sus electrones de valencia y formarán una estructura en la que los cationes se estabilizan con los electrones libres; esto dará lugar al enlace metálico.

Enlace iónico

Enlace iónico: se establece cuando se combinan elementos con electronegatividades muy diferentes. El más electronegativo (no metal) formará iones negativos (aniones), y el menos electronegativo (metal) iones positivos (cationes). El enlace se produce por la atracción electrostática entre los iones que tienen carga de distinto signo.

Energía de red

Energía de red: es la energía que hay que comunicar a un mol de un compuesto iónico para que sus iones se separen a una distancia tal que dejen de interaccionar.

Estructura de los cristales iónicos

Estructura de los cristales iónicos: la forma en que se disponen los iones constituyentes de una red cristalina iónica depende, fundamentalmente, de la proporción de aniones y cationes y de sus respectivos tamaños.

Índice de coordinación

Índice de coordinación: al número de iones de un tipo que rodean a otro ion de signo opuesto en su esfera más próxima. Su valor es una característica fundamental del tipo de red que se forma.

Factores que afectan a la fortaleza del enlace iónico

Factores que afectan a la fortaleza del enlace iónico:

• Cargas iónicas: un compuesto iónico es más estable cuanto mayores sean las cargas de sus iones (la atracción electrostática aumenta con la magnitud de las cargas).
• Tamaño de los iones: un compuesto iónico es más estable cuanto más compacta sea la red cristalina y cuanto más parecidos sean el tamaño del anión y del catión.
• Diferencia de electronegatividades: un compuesto iónico será más estable cuanto mayor sea la diferencia de electronegatividades entre los átomos de partida.

Notas finales

Los conceptos anteriores forman la base para comprender cómo se unen los átomos y cómo las propiedades macroscópicas de los materiales (puntos de fusión, solubilidad, conductividad, dureza, etc.) dependen de la naturaleza de los enlaces y de la estructura cristalina.