Enlaces químicos y estructuras: iónicos, covalentes, metálicas, Van der Waals e hidrógeno

Enlaces químicos y tipos de estructuras

Red cristalina: Estructuras gigantes formadas por la unión de un número indeterminado de átomos o iones que se disponen constituyendo una estructura continua geométricamente ordenada.

Moléculas: Estructura discreta formada por la unión de una cantidad determinada de átomos, que es la misma en todas las moléculas de una sustancia pura y coincide con su fórmula química.

El enlace químico

El enlace químico es la unión que se establece entre los átomos, moléculas o iones de una sustancia para alcanzar la máxima estabilidad.

Enlace iónico

El enlace iónico es el resultado de las fuerzas de atracción electrostáticas entre iones de distinto signo.

• Existen fuerzas intensas entre los iones.
• Para rayar un sólido iónico, hay que rayar muchos enlaces.
• Al golpear el cristal, los iones se desplazan. Los iones del mismo signo se acercan y aparecen fuerzas repulsivas donde antes solo había fuerzas atractivas; en consecuencia, los enlaces se rompen.
• Se necesita mucha energía para romper los enlaces.
• Las moléculas de agua interaccionan con los iones separándolos de la red iónica.
• Solo en disolución acuosa o fundidas.
• Los iones no pueden desplazarse, ya que ocupan posiciones fijas en la red. Sin embargo, en disolución y en estado fundido, se disocian en cationes y aniones, que se desplazan libremente.

Iónicas (resumen)

Iónicas:

• Existen fuerzas intensas entre los iones.
• Se necesita mucha energía para romper los enlaces.

Covalentes

Enlaces covalentes:

• Los enlaces covalentes que forman la molécula son fuertes, pero entre molécula y molécula los enlaces son débiles.
• Como los enlaces entre moléculas son débiles, se rayan con facilidad.
• Las fuerzas que mantienen unidas las moléculas son muy débiles.
• No poseen iones positivos y negativos que interaccionen con el agua.
• Carecen de electrones o iones libres que puedan desplazarse.

Cristalinas (redes covalentes)

Cristalinas:

• Todos los enlaces presentes son covalentes, muy fuertes.
• Dada la fortaleza de sus enlaces, ofrecen mucha resistencia a ser rayadas.
• Se necesita gran cantidad de energía para romper los enlaces.
• Carecen de iones positivos y negativos que faciliten la solubilidad en el agua.
• Carecen de electrones o iones libres.

Metálicas

Metálicas:

• Existen fuerzas intensas entre los iones.
• Depende de la intensidad del enlace.
• Las estructuras metálicas son muy estables.
• Los átomos se acomodan fácilmente formando una nueva red cristalina, pero no interaccionan con las moléculas de agua.
• Los electrones tienen libertad para desplazarse.

Enlaces de Van der Waals

Son débiles y de naturaleza electrostática.

Su intensidad aumenta con el tamaño de la molécula.

Se da, por ejemplo, entre las moléculas del cloruro de hidrógeno (HCl), del oxígeno (O2) o del yodo (I2).

Enlaces de hidrógeno

Es más intenso que el enlace de Van der Waals, lo que hace que las sustancias que lo presentan tengan puntos de fusión y de ebullición más elevados. Se da entre el hidrógeno y un átomo de pequeño tamaño y muy electronegativo, como el flúor, el oxígeno o el nitrógeno.

En el caso del agua, se forma este enlace entre un átomo de hidrógeno y el átomo de oxígeno de otra molécula, de manera que cada molécula de agua puede estar unida con otras cuatro moléculas.

Estos enlaces, relativamente fuertes, hacen que el agua, en condiciones ordinarias, sea un líquido. Su punto de fusión es más alto de lo que le correspondería por su masa molecular.