Fundamentos de Enlaces Químicos y Propiedades de los Elementos

Números Cuánticos y Configuración Electrónica

Los números cuánticos se definen como: n = 1, 2, 3...; l = 0, 1... (n-1); m = -l... 0... +l; s = ±1/2. Siguiendo la regla de n + l, por ejemplo, para el orbital 2s tenemos que n = 2 y l = 0.

El Enlace Químico

Enlace químico: Es la fuerza que mantiene unidos los átomos, los iones o las moléculas en las sustancias químicas (elementos y compuestos).

Enlace Iónico

Enlace iónico: Se forma por la transferencia de electrones de un metal a un no metal, alcanzando ambos la configuración de gas noble. El átomo que cede electrones se convierte en catión y el que gana en anión; ambos iones se atraen mediante fuerzas de atracción electrostática formando una red cristalina compacta, tridimensional y neutra. Ejemplo: Na y Cl.

Enlace Covalente

Enlace covalente: Se forma porque los átomos adquieren la configuración de gas noble compartiendo pares de electrones entre no metales o no metales con el hidrógeno. Existen tres tipos de enlaces covalentes:

• Enlace covalente sencillo: Se comparte un par de electrones. Ejemplo: F y F.
• Enlace covalente doble: Se comparten dos pares de electrones. Ejemplo: Oxígeno con oxígeno.
• Enlace covalente triple: Se comparten tres pares de electrones. Ejemplo: N y N.

Enlace Covalente Polar

Enlace covalente polar: Es el que tiene lugar cuando los átomos enlazados poseen diferente electronegatividad. El par de electrones compartido se encuentra desplazado hacia el átomo más electronegativo. El elemento más electronegativo tiene más tendencia a atraer el par de electrones del enlace (tendrá carga parcial negativa) y el elemento menos electronegativo tendrá carga parcial positiva. Cuando la diferencia de electronegatividad entre los átomos es mayor de 1,7, se considera que el enlace es iónico, y cuando es menor que 1,7, es covalente.

Enlace Metálico

Enlace metálico: Se establece cuando se combinan átomos de elementos con electronegatividad parecida y baja, es decir, cuando se combinan metales entre sí. Los metales ceden los electrones de valencia que forman una nube de electrones entre los cationes de los metales. Los cationes están dispuestos en forma de red cristalina metálica tridimensional y los electrones se encuentran moviéndose por los huecos de la red.

Grupos de la Tabla Periódica

• Grupo 1: Alcalinos
• Grupo 2: Alcalinotérreos
• Grupo 16: Anfígenos
• Grupo 17: Halógenos
• Grupo 18: Gases nobles

Propiedades Periódicas

Radio Atómico

Radio atómico: Se define como la mitad de la distancia que separa los núcleos de dos átomos iguales unidos mediante un enlace sencillo (r = d/2). En un grupo, va creciendo a medida que aumenta el número atómico, así el átomo es cada vez mayor. En un periodo, disminuye al aumentar el número atómico; en este caso, los átomos disminuyen de tamaño.

Radio Iónico

Radio iónico: Un catión se forma porque un átomo neutro pierde electrones. Los electrones que quedan son atraídos con más fuerza por el núcleo y el tamaño disminuye (Radio del átomo neutro > Radio del catión). Un anión se forma cuando un átomo gana electrones; al haber más electrones, aumenta la fuerza de repulsión entre ellos, separándose entre sí y aumentando el tamaño (Radio del átomo neutro < Radio del anión).

Energía de Ionización (EI)

Energía de ionización (EI): También se llama potencial de ionización. Se define como la mínima energía necesaria para que un átomo neutro en estado gaseoso ceda un electrón de valencia y se convierta en un ion monopositivo en estado gaseoso (proceso endotérmico). En un grupo, disminuye al aumentar el número atómico; en consecuencia, se requiere menos energía para arrancar los electrones. En un periodo, aumenta al aumentar el número atómico, por lo que se requiere más energía para arrancarlos.

Afinidad Electrónica (AE)

Afinidad electrónica (AE): Se define como la variación de energía que se produce cuando un átomo neutro en estado gaseoso adquiere un electrón y se transforma en un ion mononegativo en estado gaseoso. En general es exotérmico, pero también puede ser endotérmico. En un periodo, se tiende a captar electrones y aumenta de izquierda a derecha; en un grupo, disminuye de arriba a abajo.

Electronegatividad (EN)

Electronegatividad (EN): Es una medida de la capacidad de un átomo para atraer sobre sí el par de electrones que comparte con otro átomo mediante un enlace. Determina el carácter metálico o no metálico de los elementos. En un periodo, aumenta de izquierda a derecha y en un grupo, disminuye de arriba a abajo. La EN está relacionada con la AE y la EI, ya que cuanto más afinidad electrónica y energía de ionización posee un átomo, mayor es su electronegatividad.