Fundamentos Esenciales de Enlace Químico y Fuerzas Intermoleculares

Enlace Químico: La Unión Fundamental de los Átomos

El enlace químico es la fuerza de atracción que existe entre los átomos del mismo elemento o de diferente elemento, en el cual los átomos transfieren, ganan o comparten electrones para alcanzar estabilidad.

La Regla del Octeto: Buscando la Estabilidad de los Gases Nobles

La Regla del Octeto es el esquema que presenta un átomo que, al unirse a otro, logra completar ocho electrones en su nivel de valencia, tratando así de imitar la estabilidad del gas noble más cercano a él.

Excepciones de la Regla del Octeto

• El Octeto Incompleto
• El Octeto Expandido
• Átomos con Número Impar de Electrones

Octeto Incompleto

Se produce cuando un átomo, al unirse a otro, no logra completar ocho electrones en el nivel de valencia, quedando de esta forma incompleto.

Octeto Expandido

Esta excepción se da cuando el átomo central, enlazado a otro átomo, excede los cuatro pares de electrones, logrando así completar más de ocho electrones en el nivel de valencia.

Átomos con Número Impar de Electrones

Se da entre átomos que tienen un número impar de electrones en su nivel de valencia.

Estructura de Lewis: Representación de Enlaces y Electrones

Las Estructuras de Lewis son diagramas o representaciones mediante las cuales se muestran cómo están enlazados los átomos, utilizando los electrones de valencia representados con un punto o una cruz.

Pasos para Dibujar Estructuras de Lewis

1. Escribir los símbolos de los átomos que se encuentran enlazados.
2. Representar los electrones de valencia para cada átomo usando marcas (puntos o cruces).

Tipos de Enlaces Químicos: Clasificación por Compartición Electrónica

• Enlace Iónico
• Enlace Covalente
• Enlace Metálico
• Puente de Hidrógeno (Nota: El puente de hidrógeno es una fuerza intermolecular, no un enlace químico primario. Se incluye aquí por la estructura original del documento.)

Enlace Iónico

El enlace iónico se lleva a cabo cuando se une un átomo metálico con otro no metálico, donde existe una transferencia de electrones lo cual genera la formación de iones.

Este enlace consiste en que el átomo metálico, por su baja electronegatividad, cede electrones al no metal, el cual posee más electronegatividad, formándose entonces un catión (metal) y un anión (no metal).

Características del Enlace Iónico

• Está formado por un metal y un no metal.
• Forma cationes (iones positivos) y aniones (iones negativos).
• Implica la transferencia de electrones.

Características de Compuestos Formados por Enlaces Iónicos

• Son sólidos a temperatura ambiente (25 °C).
• Son buenos conductores de calor y electricidad (especialmente en estado fundido o en disolución acuosa).
• Tienen altos puntos de fusión y ebullición.
• Son solubles en solventes polares como el agua.

Enlace Covalente

Este enlace se lleva a cabo cuando se unen dos átomos no metálicos, donde ocurre que estos comparten electrones para lograr el enlace químico (un par, dos pares o tres pares de electrones).

Se produce por las fuerzas de atracción entre átomos no metálicos que se unen compartiendo uno o más pares de electrones.

Tipos de Enlaces Covalentes

• Covalente Sencillo: Cada átomo aporta 1 electrón, compartiendo un par.
• Covalente Doble: Cada átomo aporta electrones al enlace, compartiendo 2 pares de electrones.
• Covalente Múltiple: Se refiere a enlaces dobles o triples, donde se comparten dos o tres pares de electrones, respectivamente.
• Covalente Polar: Enlaces entre no metales con diferencia de electronegatividad entre 0.5 y 1.7.
• Covalente No Polar: Enlace entre no metales donde la diferencia de electronegatividad es menor o igual a 0.4.

Enlace Metálico

Este enlace se lleva a cabo entre dos átomos metálicos. Consiste en que los electrones de valencia de cada átomo se deslocalizan, formando una "nube electrónica" o "mar de electrones" que rodea a los iones metálicos.

Fuerzas Intermoleculares: La Cohesión entre Moléculas

Concepto

Es la fuerza de atracción que mantiene unidas a las moléculas para formar los agregados que conocemos como sustancias.

Ejemplos de sustancias y sus estados:

• En estado sólido: Na (metal), KBr (compuesto iónico).
• En estado líquido: CH₃OH (metanol), CH₃CH₂OH (etanol).

Nota: Las fuerzas intermoleculares son relevantes principalmente para sustancias moleculares. Los ejemplos de Na y KBr representan enlaces metálicos e iónicos, respectivamente, que son fuerzas intramoleculares o enlaces primarios.

Tipos de Fuerzas Intermoleculares

• Fuerzas de Van der Waals (FvW): Este tipo de fuerzas mantienen unidos a los compuestos no polares. Ejemplos: H₂, O₂, Cl₂, F₂, N₂ (moléculas no polares).
• Fuerzas Dipolo-Dipolo: Este tipo de fuerza mantiene unidos a compuestos polares que no presenten enlaces de hidrógeno (es decir, que no contengan H unido directamente a N, O o F).
• Puente de Hidrógeno: Este tipo de fuerza mantiene unidos a compuestos polares en los cuales sí existen enlaces del tipo: H-N, H-F, H-O.