Exploración de los Enlaces Químicos y Modelos Atómicos: Características y Propiedades

Enlace Iónico: Características y Propiedades

Características

• Se da entre un metal y un no metal.
• El metal pierde electrones en su última capa y forma un catión.
• El no metal gana electrones en su última capa y forma un anión.
• Se produce una transferencia de electrones del metal al no metal.
• Los iones de distinto signo se atraen, formando redes cristalinas.
• Los iones de un signo se rodean de otros con signo contrario, maximizando las fuerzas de atracción y minimizando las de repulsión.
• La fórmula de estos compuestos representa la proporción de iones en la red cristalina.

Propiedades de las Sustancias Iónicas

• A temperatura ambiente, todos son sólidos.
• Puntos de fusión y ebullición altos.
• En estado sólido no conducen la electricidad.
• Fundidos o disueltos sí conducen la electricidad.
• Se disuelven en disolventes polares, no en apolares u orgánicos.
• Son duros pero frágiles.

Enlace Covalente: Características y Tipos

Características

• Se da entre dos no metales.
• Tienden a compartir un número determinado de electrones para conseguir la configuración electrónica del gas noble.
• La unión de los átomos se debe a esa compartición de los electrones.

Clasificación de los Enlaces Covalentes

Según los pares de electrones que comparten

• Simple: Un par entre dos átomos que se unen.
• Doble: Dos pares entre dos átomos que se unen.
• Triple: Tres pares entre dos átomos que se unen.

Según cómo comparten los electrones

• Apolar: Los electrones se comparten por igual entre dos átomos que se unen.
• Polar: Se comparten desigualmente entre los dos átomos que se unen.

Tipos de Sustancias Covalentes

• Moleculares:
  • Los átomos se unen fuertemente a través de enlaces covalentes formando moléculas.
  • Las moléculas se unen entre sí por débiles fuerzas entre dipolos.
  • La fórmula química indica exactamente los átomos unidos en la molécula.
  • Ejemplos: agua (H₂O), dióxido de carbono (CO₂).
• Covalentes (Redes Cristalinas):
  • Se trata de una gran molécula en la que todos los átomos están unidos por fuertes enlaces covalentes.
  • Forman redes cristalinas con los átomos perfectamente ordenados.
  • Ejemplos: diamante, cuarzo.

Unión Extramolecular

El enlace covalente es el más fuerte que se conoce. Sus moléculas se unen por débiles fuerzas de atracción entre dipolos. Este es el motivo por el que al hervir agua no obtenemos hidrógeno y oxígeno por separado, sino vapor de agua (moléculas de agua intactas).

Propiedades de las Sustancias Moleculares

• A temperatura ambiente, la mayoría son gases.
• Puntos de fusión y ebullición bajos.
• No conducen la electricidad en ningún estado.
• Se disuelven en disolventes apolares, pero no en polares.

Propiedades de las Sustancias Covalentes (Redes)

• A temperatura ambiente, son todos sólidos.
• Puntos de fusión y ebullición altísimos.
• No conducen la electricidad en ningún estado.
• Son prácticamente insolubles.
• Son muy duros.
• Ejemplo: Estructura del carbono diamante.

Enlace Metálico: Características y Propiedades

Características

• Es la unión de dos metales.
• Los átomos de los metales pierden sus electrones de valencia formando cationes.
• Los electrones de valencia perdidos están deslocalizados por todo el sólido, tratando de unir a los cationes.

Propiedades de las Sustancias Metálicas

• A temperatura ambiente, son todos sólidos menos el cesio, mercurio y francio.
• Puntos de fusión y ebullición altos.
• Conducen la electricidad en cualquier estado.
• Solo se disuelven en ácidos fuertes.
• Suelen ser densos, aunque la dureza es variable.
• Se pueden moldear y son dúctiles y maleables.

Modelos Atómicos: Evolución Histórica

Un modelo atómico describe la distribución de las partículas subatómicas dentro del átomo.

• Dalton: No consideraba partículas subatómicas ni cargas, por lo que no explicaba la electricidad.
• Thomson: Propuso la existencia de una nube cargada positivamente en la que están incrustados los electrones (carga negativa) en número suficiente para neutralizar la carga positiva. Visión estática y no nuclear del átomo.
• Rutherford: La mayor parte de la masa del átomo está concentrada en el núcleo. Visión dinámica y nuclear del átomo. El núcleo contiene protones y neutrones.
• Bohr: Intentó explicar la distribución ordenada de los electrones en órbitas alrededor del núcleo. La energía de cada electrón depende de la órbita en la que se encuentra (mayor energía a mayor distancia del núcleo). Los electrones pueden saltar de una órbita a otra:
  • Si el electrón salta a una órbita de menor energía, desprende energía.
  • Si el electrón salta a una órbita de mayor energía, absorbe energía.
• Modelo Atómico Actual (Mecano-cuántico): El electrón se comporta como una onda en movimiento alrededor del núcleo. Las regiones donde es probable encontrar un electrón se llaman orbitales atómicos. En cada orbital puede haber como máximo dos electrones. Los orbitales se agrupan en niveles y subniveles de energía.