Propiedades de los Enlaces Iónicos y Covalentes: Estructura y Geometría Molecular

Energía Reticular

La energía reticular es la energía que se desprende en la formación de un mol de compuesto iónico sólido a partir de sus correspondientes iones en estado gaseoso; esta magnitud explica la gran estabilidad de las redes iónicas.

Propiedades de los Compuestos Iónicos

• Estado físico: Son sólidos a temperatura ambiente, con puntos de fusión y de ebullición muy elevados (así como entalpías de fusión y de vaporización muy altas).
• Dureza y fragilidad: Son duros (es necesaria mucha energía para romper el enlace iónico y separar los iones) pero frágiles (el desplazamiento de capas de iones enfrenta a iones del mismo signo, provocando repulsión).
• Conductividad: No conducen la electricidad en estado sólido (debido a que los iones están fijos en la red). Sin embargo, sí conducen la electricidad cuando están fundidos o disueltos (la conductividad es debida al movimiento de los iones).
• Solubilidad: Son solubles en disolventes polares como el agua: las moléculas de agua son atraídas por el ion de signo contrario, orientando sus polos hacia él y aislándolo de la atracción de los otros iones.
• Insolubilidad: Son insolubles en disolventes apolares (como el benceno o el tetracloruro de carbono).

Enlace Covalente y Geometría Molecular

En el enlace covalente, existen excepciones a la regla del octeto y configuraciones específicas de electrones de valencia: H y Li (2), Be (4), B, Al, Ge y Sn (6), S (12 en SF₆) y P (10 en PCl₅).

Polaridad Molecular

Para obtener el momento dipolar total de una molécula, sumamos (como vectores) los momentos dipolares de cada enlace.

• Moléculas polares: Una molécula es polar cuando tiene enlaces polares y su vector momento dipolar total es distinto de cero (su geometría no anula la suma de los vectores momentos dipolares de enlace).
• Moléculas apolares: Una molécula es apolar cuando tiene un momento dipolar total nulo.

Teoría de Repulsión de los Pares de Electrones de la Capa de Valencia (RPECV)

El átomo central dispone los pares de electrones totales de la capa de valencia (enlazantes y no enlazantes) lo más alejados posible entre ellos para disminuir la repulsión entre los electrones y minimizar la energía del sistema. Esto influye en el ángulo de enlace y determina la geometría molecular.

La Hibridación de Orbitales

La hibridación consiste en combinar los orbitales atómicos de un mismo átomo, obteniéndose el mismo número de otros orbitales atómicos llamados orbitales híbridos, todos ellos equivalentes geométrica y energéticamente. Estos orbitales híbridos se solapan con los orbitales atómicos (híbridos o no) de otros átomos.

Tipos de Hibridación

• sp: Se hibrida un orbital s con uno p y se forman 2 orbitales híbridos sp, con geometría lineal y α = 180º.
• sp²: Se hibrida un orbital s con dos p y se forman 3 orbitales híbridos sp², con geometría plana triangular y α = 120º.
• sp³: Se hibrida un orbital s con tres orbitales p y se forman 4 orbitales híbridos sp³, con geometría tetraédrica y α = 109,5º.