Els Enllaços Químics: Tipus, Formació i Propietats

Tan sols hi ha al voltant d’un centenar d’elements químics, però es coneixen milions de compostos. La causa és la capacitat dels elements per unir-se a altres. El resultat d’aquesta unió d’àtoms pot ser una agrupació discreta, anomenada molècula, o una estructura contínua de milions i milions d’àtoms ordenats regularment en l’espai, anomenada xarxa cristal·lina.

La força d’atracció que manté units els àtoms en una molècula o un cristall rep el nom d’enllaç químic.

Si els àtoms que s’uneixen són del mateix element, s’anomena **substància química elemental**. Si són d’altres elements, **compost químic**. Les propietats de les substàncies químiques són conseqüència dels elements constituents, del nombre d’àtoms que hi participen, de la manera com estan units entre si…

La regla de l’octet estableix que els àtoms dels diferents elements químics tendeixen a unir-se a altres àtoms per poder tenir 8 electrons en la seva última capa, l’anomenat octet, i, d’aquesta manera, poder aconseguir una estabilitat més gran. Un enllaç químic es forma per pèrdua i guany d’electrons de valència, en l’anomenat enllaç iònic, o bé, per ús compartit d’electrons de valència, en l’anomenat enllaç covalent.

Enllaç Iònic

Als elements metàl·lics els sobren electrons per assolir estabilitat i als no metalls els manquen electrons. Quan hi ha una transferència entre un element metàl·lic i un de no metàl·lic, el metàl·lic queda carregat positivament i es converteix en catió. Per contra, el no metàl·lic queda carregat negativament, és a dir, anió. Com que són de signe oposat, queden units per forces d’atracció electrostàtica…

L’enllaç iònic consisteix en la unió d’ions de signe oposat per forces d’atracció electrostàtica.

Una estructura a escala gegant s’anomena cristall iònic.

Propietats de les substàncies iòniques

• Són sòlids a temperatura ambient i es fonen a temperatures elevades.
• Són durs però fràgils.
• La solubilitat en aigua és molt variable.
• No condueixen electricitat en estat sòlid, però sí fosos o en solució.

Enllaç Covalent

Els elements no metàl·lics necessiten electrons per ser estables. Quan s’uneixen, com que tots necessiten guanyar electrons, els comparteixen.

L’enllaç covalent consisteix en la unió d’àtoms per mitjà de l’ús compartit d’electrons.

Tipus d'enllaç covalent

Existeixen diversos tipus d'enllaç covalent: quan entre dos àtoms es comparteix un únic parell d’electrons, com és el cas de la molècula de clor (Cl₂), parlem **d’enllaç senzill**. Quan se'n comparteixen dos parells, parlem **d’enllaç doble**. El nombre màxim de parells d’electrons compartits és tres, parlem **d’enllaç triple**.

No tots els àtoms necessiten completar l’octet. L’hidrogen (H) assoleix l’estabilitat amb dos electrons, que correspon al nombre d’electrons de l’heli (He), el primer dels gasos nobles.

Propietats de les substàncies moleculars

• Punts de fusió i ebullició baixos.
• En estat sòlid tenen una densitat baixa.
• Algunes són solubles en aigua i d’altres, en dissolvents orgànics.
• No són conductors elèctrics.

Hi ha substàncies que estan unides per mitjà d’enllaços covalents, però no formen molècules discretes, sinó estructures gegants. Una substància covalent atòmica es representa simbòlicament a partir d’una fórmula empírica, que indica la proporció d’àtoms de cada classe que hi ha en el cristall atòmic.

Propietats de les substàncies atòmiques

• Són sòlids densos i molt durs.
• Són insolubles en qualsevol dissolvent.
• No condueixen electricitat.

L’enllaç Metàl·lic

L’enllaç metàl·lic es produeix entre àtoms d’elements metàl·lics que cedeixen electrons de valència, formant cations. L’estructura queda cohesionada per l’atracció entre aquests cations i el"núvo" d’electrons deslocalitzats que es mou lliurement entre ells.

Propietats de les substàncies metàl·liques

• Brillantor característica.
• La majoria són sòlids a temperatura ambient (excepte el mercuri).
• Són dúctils (es poden estirar en fils) i mal·leables (es poden estendre en làmines).
• Són insolubles en aigua i dissolvents comuns.
• Són molt bons conductors de calor i electricitat.

Els aliatges són solucions en les quals un o diversos metalls (o no-metalls) es troben dissolts en un metall.

Exemple: L’acer és un aliatge de ferro i carboni que és més resistent que el ferro pur.