Fundamentos de Química: Enlaces Atómicos, Reacciones y Propiedades de la Materia

Conceptos Fundamentales de Química

Procesos Energéticos

• Proceso exotérmico: Cambio en la naturaleza en el que se transforman sustancias complejas en sencillas, desprendiendo una gran cantidad de energía (ej. respiración).
• Proceso endotérmico: Cambio en la naturaleza en el que se transforman sustancias sencillas en complejas, absorbiendo energía (ej. fotosíntesis).

Enlaces Químicos y Estructura Atómica

• Enlace químico: Fuerza atractiva que une los átomos para formar compuestos químicos.
• Naturaleza de las fuerzas atractivas: ¿Por qué los átomos se unen? Las fuerzas atractivas son de naturaleza electromagnética.
• Regla del octeto: Los átomos tienden a ganar, perder o compartir electrones hasta completar su última capa con 8 electrones.
• Capa de valencia: Es la última capa de electrones de un átomo.
• Ión: Átomo al que le faltan o le sobran electrones y que, por tanto, tiene carga eléctrica neta (ej. ión de fluoruro).
• Catión: Ión positivo que se forma cuando el átomo pierde electrones (ej. Li⁺, Ca²⁺).
• Anión: Ión negativo que se forma cuando el átomo gana electrones (ej. F^-).
• Espín: Propiedad magnética de los electrones, relevante en un enlace covalente para formar moléculas estables.

Tipos de Enlaces Químicos

• Enlace iónico: Unión entre átomos metálicos y no metálicos, formándose cationes y aniones.
• Enlace covalente: Unión entre átomos no metálicos en la que se comparten pares de electrones.
• Enlace metálico: Unión entre átomos metálicos, ya sean iguales o diferentes.

Preguntas Frecuentes sobre Enlaces y Propiedades

• ¿Por qué los metales tienden a perder electrones al interactuar con no metales?

  Porque los no metales tienen una gran avidez por los electrones y los atraen con más fuerza que los metales.

• ¿Por qué muchas sustancias iónicas se disuelven en agua?

  Porque el agua tiene una cierta carga eléctrica de distinto signo en cada lado de la molécula; por ello, atrae a los iones, los arranca e incluso los deja sueltos en la disolución.

• ¿Podría formarse un enlace iónico entre dos átomos de cloro para formar Cl₂?

  No, se formaría mediante un enlace covalente. Para que se forme un enlace iónico, debe ser entre un metal y un no metal.

• ¿Puede haber sustancias cristalinas covalentes?

  Sí, como el diamante.

• ¿El enlace metálico se parece más al covalente o al iónico?

  Al covalente, porque en ambos se unen átomos del mismo tipo (metal-metal o no metal-no metal).

Propiedades y Estructura de los Metales

• Metales dúctiles y maleables: Aquellos que pueden formar hilos (ej. cobre, plata, oro) y láminas (ej. aluminio, estaño).
• Aleaciones: Sustancias en las que átomos de un cristal se sustituyen por otros, que pasan a formar parte de la red cristalina sin que se formen compuestos.
• Estructura cristalina de los metales: En el cristal, los átomos están perfectamente ordenados siguiendo patrones geométricos.