Propietats dels Enllaços Químics: Iònic, Covalent i Metàl·lic

Propietats dels Enllaços Iònics

Són durs i fràgils.

La duresa és la resistència a la ratllada i la fragilitat mesura la resistència als cops. Per ratllar un compost iònic cal separar ions, la qual cosa significa trencar la xarxa cristal·lina en aquell punt.

Són fràgils perquè un petit cop farà que es desplacin els ions d'un pla de la xarxa i quedin enfrontats ions del mateix signe, que es repel·liran i, en conseqüència, el cristall es trencarà.

Propietats dels Cristalls Covalents

Són durs i fràgils. Per ratllar-los caldria trencar els enllaços covalents entre els àtoms. En copejar-los, els nuclis dels àtoms s'aproximarien entre si a una distància més gran de la permesa, es repel·lirien els nuclis i el cristall es trencaria.

Propietats de les Substàncies Metàl·liques

Són sòlides a temperatura ambient.

Els ions positius ocupen determinades posicions a la xarxa, seguint una estructura interna cristal·lina (excepte el mercuri, que és líquid).

La temperatura de fusió és alta, però amb moltes variacions entre un metall i un altre. Aquestes diferències són, en alguns casos, de centenars de graus Celsius i en d'altres, de milers de graus.

Conductivitat Elèctrica i Tèrmica

Les substàncies metàl·liques són bones conductores de la calor i l'electricitat ja que els electrons que formen el núvol electrònic es mouen amb facilitat per tot el cristall.

Propietats Mecàniques

Tot i que es poden ratllar, el valor de la duresa és molt variable d'un metall a un altre.

Són dúctils i mal·leables. Es poden deformar fins a donar-los forma de fils (ductilitat) o de làmines (mal·leabilitat). Aquestes deformacions no impedeixen que romangui l'estructura entre cations i núvol electrònic.

L'explicació rau en la seva estructura interna: quan es copeja una fila de cations metàl·lics aquesta es desplaça, però entre els cations continua havent-hi un núvol d'electrons, per la qual cosa no apareixen repulsions que provoquin que el cristall es trenqui.

H(2), Be(4), Al(6), B(4)

Tipus d'Enllaços Intermoleculars

Enllaç Dipol-Dipol

L'enllaç dipol-dipol s'estableix entre molècules polars. És més gran com més gran sigui la polaritat de la molècula, és a dir, com més agrupats estiguin els electrons en algun extrem de la molècula. L'enllaç d'hidrogen és un tipus de dipol-dipol.

Enllaç d'Hidrogen

A la figura inferior es mostren les temperatures de fusió i d'ebullició dels compostos formats per hidrogen i elements dels grups 14, 15, 16 i 17. La tendència que s'observa a tots els grups és que tant la temperatura de fusió com la d'ebullició s'eleven a mesura que augmenta la massa de la molècula; però NH₃, H₂O i HF no segueixen aquesta tendència.

Als grups 15, 16 i 17 aquestes molècules són polars, mentre que al grup 14 les molècules són apolars. Les temperatures de fusió i ebullició del NH₃, H₂O i HF són molt més altes del que caldria esperar per a un enllaç dipol-dipol. Entre aquestes molècules es forma un enllaç molt més fort: és l'enllaç d'hidrogen.

L'enllaç d'hidrogen es dona entre molècules en què l'àtom d'H s'uneix a àtoms molt electronegatius i de mida petita (N, O, F). Aquest enllaç pot unir molècules iguals o diferents.

Enllaç Dipol Instantani-Dipol Induït

Molts no metalls formen molècules diatòmiques apolars. La majoria són gasos a temperatura ambient: H₂, O₂, N₂, F₂, Cl₂, però alguns són líquids, com ara el Br₂, i altres són sòlids, com ara el I₂.

La raó és que en les molècules molt grans pot succeir que els electrons coincideixin accidentalment en un extrem, situació que originarà un dipol instantani. Aquest dipol pot induir que les càrregues es reordenin en les molècules veïnes.

Una molècula gran pot originar un dipol instantani que, en contacte amb una altra, crea un dipol induït.

Entre el dipol instantani i el dipol induït es produeix una força intermolecular feble, com ho demostra el fet que el iode se sublima amb facilitat. N'hi ha prou de comunicar-li una petita quantitat d'energia per vèncer aquesta força i provocar que les seves molècules quedin lliures i passin a l'estat gasós.

Les temperatures de fusió i d'ebullició dels halògens augmenten amb la massa de les seves molècules. En augmentar la massa, augmenta la possibilitat que es formin dipols instantanis.

Enllaç Ió-Dipol

Quan un compost iònic es dissol en un dissolvent polar, les molècules del dissolvent s'ordenen de manera que la seva part positiva es col·loca al voltant de l'ió negatiu, i viceversa.

En la dissolució d'un compost iònic els àtoms d'oxigen de la molècula d'aigua envolten els cations i els àtoms d'hidrogen de les molècules d'aigua se situen envoltant els anions.