Explorando las Uniones Químicas: Tipos, Características y Comportamiento

Las Uniones Químicas

También llamadas enlaces químicos, las uniones químicas han sido objeto de estudio científico durante mucho tiempo. Inicialmente, los científicos se preguntaban cómo se unían los átomos, formulando hipótesis que los imaginaban como esferas con ganchos. Con el tiempo, estas hipótesis evolucionaron.

Las uniones químicas dependen del tipo de elemento y de la diferencia de electronegatividad. Pueden ser:

• Iónicas: Se produce una transferencia de electrones. Un átomo pierde electrones y otro los gana simultáneamente, formando cationes y aniones que interactúan para crear redes cristalinas.
• Covalentes: Los electrones se comparten. Esto ocurre cuando ambos átomos tienen alta electronegatividad o la diferencia de electronegatividad es muy pequeña. Se forman moléculas que pueden ser polares o no polares.
• Metálicas: Los electrones no se transfieren ni se comparten. Ambos átomos tienen baja electronegatividad y la diferencia de electronegatividad también es pequeña. Se forman redes de iones positivos rodeados por una nube electrónica.

Tipos de Uniones Químicas

Existen dos tipos principales de uniones o enlaces químicos:

• Electronegatividad: Medida de la capacidad de un átomo para atraer electrones en una unión química. Los metales se caracterizan por tener baja electronegatividad, tendiendo a ceder electrones. Los no metales, por el contrario, tienen alta electronegatividad y tienden a captar electrones.
• Unión Metálica: En esta unión, los electrones no se ceden ni se comparten. Los átomos se mantienen unidos gracias a la estructura interna del metal, formada por una red compacta de iones positivos rodeada por una nube electrónica. La unión metálica es resultado de la atracción electrostática entre los iones positivos del metal y las cargas negativas de la nube electrónica.

Electrones de Valencia y Símbolos de Lewis

Los electrones más externos de los átomos, llamados electrones de valencia, son los que participan en las uniones químicas. Algunos elementos pueden usar diferentes cantidades de electrones de valencia según el elemento con el que se unan.

Para representar la formación de enlaces químicos, se utiliza la simbología de Lewis. En esta representación, se muestran solo los electrones de valencia como puntos o cruces alrededor del símbolo del elemento.

Cationes y Aniones

El catión debe tener tantas cargas positivas como electrones perdidos, y el anión debe tener tantas cargas negativas como electrones ganados. El número de cargas positivas debe coincidir con el de las cargas negativas, ya que los compuestos iónicos formados deben ser neutros. Estos compuestos no forman moléculas, sino estructuras rígidas llamadas redes cristalinas, compuestas por aniones y cationes ordenados en el espacio.

Pasos para Estructuras de Lewis de Compuestos Iónicos

1. Buscar las electronegatividades de los elementos en la tabla periódica y calcular la diferencia. Si la diferencia es 2 o mayor, el enlace será iónico.
2. Buscar el grupo al que pertenece cada elemento en la tabla periódica para determinar el número de electrones de valencia.
3. Calcular el número de átomos de cada especie necesarios para formar la unión iónica e identificar el tipo de ion que formará cada elemento.

Tipos de Uniones Covalentes

• Simple: Se comparte un par de electrones. Cada átomo aporta un electrón.
• Doble: Se comparten dos pares de electrones. Cada átomo aporta dos electrones.
• Triple: Se comparten tres pares de electrones. Cada átomo aporta tres electrones.
• Dativa o Coordinada: Se comparte un par de electrones, pero este par es aportado por solo uno de los átomos.

Las uniones covalentes se pueden representar mediante estructuras de Lewis o fórmulas desarrolladas, donde cada par de electrones compartidos se representa con una línea o guion.

Unión Covalente Coordinada o Dativa

En este tipo de enlace, el par de electrones compartido es aportado por solo uno de los átomos. En la fórmula desarrollada, se utiliza una flecha dirigida hacia el átomo que no aportó electrones.

Enlaces Covalentes No Polares y Polares

La electronegatividad determina la intensidad con la que los electrones compartidos son atraídos por los núcleos atómicos.

• Enlace Covalente No Polar: Se establece entre dos átomos del mismo elemento o con muy poca diferencia de electronegatividad. Los electrones compartidos son atraídos con la misma intensidad por ambos átomos.
• Enlace Covalente Polar: Se establece entre dos átomos distintos con diferentes electronegatividades. El átomo más electronegativo atrae con mayor intensidad los electrones compartidos, creando un dipolo.

Reacciones de Oxidoreducción

Las reacciones de oxidoreducción o redox son aquellas en las que hay transferencia de electrones. La oxidación es la pérdida de electrones, y la reducción es la ganancia de electrones. Ambos procesos se representan por hemiecuaciones.

Formación de Redes Cristalinas

En las uniones iónicas, los iones interactúan formando redes cristalinas, estructuras gigantes mantenidas unidas por fuerzas electrostáticas. Son muy estables debido a su estructura y a la intensidad de las fuerzas electrostáticas.

Propiedades de las Redes Cristalinas

• Sólidos cristalinos.
• Puntos de fusión y ebullición elevados.
• Duros y difíciles de rayar.
• Frágiles y quebradizos.
• Solubles en agua.
• Buenos conductores de electricidad en estado fundido o disuelto, pero no en estado sólido.