Enlaces químicos: covalente, iónico y metálico, propiedades y polaridad

Enlace covalente

Enlace covalente: se da entre dos no metales. Los átomos consiguen su estabilidad compartiendo electrones. Existen enlaces simples, dobles y triples.

Covalentes moleculares

Propiedades: Sus puntos de fusión y ebullición son bajos, pueden ser gaseosos, no conducen la corriente eléctrica (en general) y son poco o nada solubles

Covalentes reticulares

Propiedades: Son muy duros, sus puntos de fusión y ebullición son elevados, son prácticamente insolubles en cualquier disolvente y no son conductores de la electricidad.

Cristales atómicos covalentes

No existen moléculas independientes: los átomos se mantienen unidos por enlaces covalentes formando redes tridimensionales.

Cristal de diamante

En el diamante, cada átomo de carbono está unido a otros cuatro mediante enlaces covalentes formando una red tridimensional. Es un sólido muy duro, no conduce la corriente eléctrica y tiene un alto punto de ebullición.

Cristal de grafito

En el grafito, cada átomo de carbono está unido a otros tres átomos mediante enlaces covalentes en el mismo plano y existe un cuarto electrón deslocalizado entre capas (enlace más débil entre planos). El grafito conduce la corriente eléctrica debido a esos electrones deslocalizados.

Polaridad

Polaridad: un átomo puede presentar carga parcial positiva, carga parcial negativa o ser neutro. La polaridad de una molécula depende de la diferencia de electronegatividad entre los átomos y de su geometría.

Enlace covalente apolar

Un enlace covalente apolar: se forma entre dos átomos iguales o entre átomos diferentes con la misma tendencia a captar electrones, de modo que no hay separación de cargas.

Enlace covalente polar

Enlace covalente polar: existe un dipolo permanente (es una molécula en la que uno o más átomos tienen carga parcial negativa y otro(s) carga parcial positiva).

Un dipolo instantáneo se forma cuando, en un instante determinado, los centros geométricos de las cargas positivas y negativas de una molécula no coinciden. Si este dipolo induce la formación de otros dipolos en moléculas vecinas, esos serán dipolos inducidos.

Enlace iónico

Enlace iónico: se da entre un metal y un no metal. Se basa en la transferencia de electrones y consiste en la atracción electrostática entre iones positivos y negativos.

Propiedades de los enlaces iónicos

• Suelen ser sólidos cristalinos a temperatura ambiente.
• Tienen elevados puntos de fusión y ebullición.
• Presentan gran dureza, aunque son frágiles y quebradizos.
• Son buenos conductores de la electricidad cuando están fundidos o en disolución iónica.
• En estado sólido son malos conductores (los iones no son móviles).
• La mayoría son muy solubles en agua.

Enlace metálico

Enlace metálico: se forma cuando las capas electrónicas exteriores de los átomos metálicos se solapan y los electrones quedan deslocalizados, sin pertenecer a ningún átomo en concreto.

Propiedades: Los metales suelen ser duros, dúctiles y maleables, son buenos conductores eléctricos y térmicos, presentan brillo metálico y suelen tener elevados puntos de fusión y ebullición.

Fuerzas o enlaces intermoleculares

Las uniones entre moléculas se deben a fuerzas de atracción electrostática entre los dipolos de las moléculas. Son más débiles que los enlaces covalentes y a menudo se representan mediante líneas de puntos.

Enlace de hidrógeno

Enlace de hidrógeno: es una fuerza de atracción electrostática entre dipolos permanentes en los que el hidrógeno está unido a átomos de pequeño tamaño y alta electronegatividad, como F, O o N. El hidrógeno soporta la carga parcial positiva y el otro átomo la carga parcial negativa.

Mol y masa molar

Mol: es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas entidades elementales como átomos hay en 0,012 kg (12 g) de carbono-12.

Un mol contiene 6,022 × 10²³ entidades de dicha sustancia (constante de Avogadro).

Número de Avogadro = 6,022 × 10²³

Número de partículas = número de moles × constante de Avogadro.

Número de moles = número de partículas ÷ constante de Avogadro.

La masa molar es la masa de un mol de átomos, moléculas, iones, etcétera. Se expresa en g·mol^-1 y numéricamente coincide con la masa atómica o molecular relativa expresada en unidades de masa atómica.

Ley de Avogadro

Volúmenes iguales de cualquier gas, medidos a la misma presión y temperatura, contienen el mismo número de moléculas.

El volumen molar es el volumen que ocupa un mol de cualquier gas a 1 atm de presión y 0 °C (condiciones normales: 22,414 L a 1 atm y 0 °C según la definición clásica; en condiciones estándar modernas y según definiciones puede variar levemente).