Enllaços Químics: Regla de l'Octet, Nombre d'Oxidació i Electronegativitat

S'anomena enllaç químic la unió que es produeix entre els àtoms que constitueixen un element o un compost. Els àtoms s’uneixen perquè així es crea una situació més estable, d’energia més baixa, que la dels àtoms per separat.

La força d'atracció que manté els àtoms units s'anomena força d'enllaç i és una força d'origen elèctric, és a dir, l'origen d'aquesta força està relacionada amb els electrons que tenen els àtoms.

El resultat de la unió d'àtoms gràcies a l'enllaç químic pot ser:

• Una agrupació discreta d'àtoms, que anomenem molècula.
• Una estructura contínua de milers d'àtoms ordenats regularment en l'espai, formant xarxes cristal·lines o cristalls.

Regla de l'Octet

Quan es forma un enllaç químic, els àtoms reben, cedeixen o comparteixen electrons de tal manera que la capa més externa de cada àtom contingui vuit electrons, i així adquireix l'estructura electrònica del gas noble més proper en el sistema periòdic.

Aquesta regla la compleixen, amb algunes poques excepcions, els àtoms dels elements dels grups 1 i 2 i del 13 al 17.

Nombre d'Oxidació

El nombre d'oxidació es defineix com la suma de càrregues positives i negatives d'un àtom, la qual cosa indirectament indica el nombre d'electrons que l'àtom ha guanyat, ha cedit o ha compartit en la formació d'un compost.

• Positiu: quan l'àtom cedeix o comparteix electrons.
• Negatiu: quan l'àtom guanya electrons en formar el compost.

Els metalls només tenen nombres d'oxidació positius. Sempre cedeixen electrons.

Els no-metalls tenen nombres d'oxidació negatius o positius; segons l'àtom amb què s'enllacin, poden guanyar o compartir electrons.

El nombre d'oxidació d'àtoms neutres és igual a zero.

En les molècules neutres, la suma dels estats d'oxidació dóna zero.

Electronegativitat

L’electronegativitat mesura la tendència d’un àtom a atreure els electrons quan s’enllaça amb altres àtoms.

Els elements més electronegatius són els halògens, i el segueixen els no-metalls. Els metalls són poc electronegatius (són electropositius).

En la taula periòdica, l'electronegativitat augmenta d'esquerra a dreta (→) i de baix a dalt (↑).

L’escala per mesurar l’electronegativitat va ser proposada per Linus C. Pauling i va del 0 al 4. Dels elements coneguts, el de menor electronegativitat és el franci (0,7) i el més electronegatiu, el fluor.

Diagrama de Lewis

L'estructura de Lewis permet il·lustrar de forma senzilla els enllaços químics i és utilitzada especialment en la representació de l'enllaç covalent. En els diagrames de Lewis, el símbol de l'element està envoltat de punts o petites creus que corresponen al nombre d'electrons presents en la capa de valència.

Enllaç Iònic

• Es produeix entre metalls i no-metalls.
• Els metalls perden electrons i es converteixen en cations, mentre que els no-metalls guanyen electrons i formen anions.
• Els ions positius i negatius es mantenen units mitjançant forces electrostàtiques, molt fortes. Aquesta força és fruit de l’atracció entre ions de signe oposat.
• Els ions s’ordenen en una xarxa iònica tridimensional; NO formen MOLÈCULES, formen CRISTALLS IÒNICS (xarxa cristal·lina tridimensional).

Un exemple molt comú de compost iònic és la sal comuna (NaCl).

El sodi (Na) és un metall alcalí que es troba al primer grup i al tercer període de la taula periòdica. El seu nombre atòmic és 11 (Z=11); per tant, té 11 electrons que es distribueixen: 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹.

Per tenir vuit electrons a l'últim nivell, pot perdre l'electró més extern i adquirir l'estructura del Ne, que és el gas noble més proper.

Àtom de sodi (Na) → catió de sodi (Na⁺) (perd un electró)