Fundamentos de Química Estructural: Hibridación, Polaridad y Fuerzas Intermoleculares

Solo se estudiarán los 3 tipos de hibridaciones más comunes:
sp3 , sp2 Y sp.

 Hibridación sp3 .

 Este tipo de hibridación se forma a partir de 1 orbital s y 3 orbitales p del mismo átomo, originando 4 orbitales híbridos sp3 , los cuales están distribuidos espacialmente lo más alejados entre si, Adquiriendo una geometría tetraédrica.

Hibridación sp2 .

 Se forma a partir de 1 orbital s y 2 orbitales p del mismo átomo, originando 3 orbitales híbridos sp2 , Los cuales están distribuidos espacialmente lo más alejados entre si, adquiriendo una geometría Trigonal plana.

Hibridación sp. 

Ahora la hibridación ocurre con 1 orbital s y 1 orbital p del mismo átomo, originando 2 orbitales Híbridos sp, los cuales están distribuidos espacialmente formando un ángulo de 180º, adquiriendo Una geometría lineal.

Polar 

Cuando los átomos que forman un enlace covalente tienen diferente electronegatividad, los Electrones que lo forman se van a ver atraídos por el átomo de mayor electronegatividad, lo que va a Originar dos zonas cargadas: una positiva y otra negativa. El átomo más electronegativo presentará La densidad de carga negativa (δ - ) y el menos electronegativo la positiva (δ + ). Se crean de esa Manera dos polos: el dipolo. 

La magnitud que mide la polaridad de la molécula se denomina momento dipolar (μ) y se representa por un vector cuyo origen está en la zona positiva y el final en la negativa.

No solamente podremos hablar de polaridad de enlace, sino también de moléculas polares. En este Caso, diremos que una molécula es polar cuando la resultante de todos los momentos dipolares de Los enlaces de la misma sea distinta de 0, y será apolar cuando sea 0.

Propiedades de las sustancias covalentes.

 Dentro de los compuestos covalentes nos podemos encontrar con moléculas covalentes (apolares y Polares) y con las redes covalentes.

Moléculas covalentes apolares (O2 , N2 , CH4 ...):

➢ No tienen puntos de fusión y ebullición elevados, debido a que las fuerzas intermoleculares Suelen ser débiles en estos casos. 

➢ La solubilidad de estos compuestos es elevada en disolventes apolares. ➢ No son conductores eléctricos o térmicos. 

Moléculas covalentes polares (H2 O, HCl, clorometano...):

➢ Tienen altos puntos de fusión y ebullición (más altos cuanto mayor sea su polaridad), debido A la existencia de fuerzas intermoleculares.

 ➢ Son muy solubles en disolventes polares. 

➢ Son buenos conductores. 

Son sustancias formadas por un número muy elevado de átomos distintos o iguales Unidos entre sí mediante enlace covalente.

 Las más comunes son las que están formadas a partir de carbono o de silicio.

 El primero presenta 2 formas alotrópicas principales: el diamante (átomos de Carbono unidos en las tres direcciones del espacio con geometría sp3 ) o grafito (átomos de carbono con geometría sp2 Que componen hexágonos unidos en dos Direcciones formando láminas), mientras que el segundo lo hace como sílice (SiO2), que forma Minerales como cuarzo, ópalo, etc.

Las redes que forman los sólidos covalentes macromoleculares son:

 ➢ Extremadamente rígidas, por lo que tienen altos puntos de fusión y ebullición.

 ➢ Duros. 

➢ Malos conductores.

 ➢ Normalmente insolubles. 

Cuanto más simétrica sea la estructura y, por tanto, más compacta, mayor será la dureza y los Puntos de fusión y ebullición.

5. FUERZAS INTERMOLECULARES 

Son interacciones que ocurren entre moléculas covalentes. No se puede hablar de enlace porque la Energía puesta en juego es muy pequeña en comparación con la del enlace covalente. 

Los dos tipos de fuerzas intermoleculares son:
Puentes de hidrógeno y Fuerzas de van der Waals. 

Puentes de hidrógeno 

Se produce entre aquellas moléculas que tienen enlaces entre un hidrógeno Y un átomo muy electronegativo y pequeño (F, O, N). En estos casos, el átomo unido al hidrógeno atrae gran parte de la carga eléctrica del enlace, Originando una fuerte densidad de carga positiva sobre el hidrógeno y Negativa sobre sí mismo, lo que provoca que las moléculas puedan unirse Entre sí mediante atracción electrostática. 

Los compuestos covalentes con enlace de hidrógeno tienen las mismas propiedades que los Análogos de su grupo, a excepción del punto de fusión y ebullición que son más altos que los Esperados. Esto se explica por la energía adicional que es preciso comunicar a las moléculas para Romper sus fuertes asociaciones electrostáticas intermoleculares a fin de hacerlas cambiar de estado.