Uniones entre átomos: moléculas y cristales
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1-Por qué se unen los átomos
Los átomos se presentan unidos a otros iguales, formando elementos, o diferentes, formando compuestos.
Búsqueda de estabilidad energética
Los sistemas físicos evolucionan hacia estados de mínima energía potencial, que se corresponden con una estabilidad máxima.
Dos o más átomos permanecen unidos si la energía del sistema es menor cuando están unidos que cuando están separados. Esta uníón se denomina enlace químico.
La regla del octeto
En la formación de compuestos, los átomos intercambian electrones hasta adquirir 8 electrones en su última capa.
2- Moléculas y cristales
Las moléculas
Están formadas por un número definido de átomos. Pueden ser:
-Moléculas de elementos:
formadas por átomos iguales.
-Moléculas de compuestos:
formadas por átomos diferentes.
Los cristales
Están formados por un número variable de átomos, iones o moléculas. Pueden ser:
-Cristales de elementos:
formados por átomos iguales.
-Cristales de compuestos:
formados por átomos diferentes.
Hay 3 tipos de enlaces: Iónico, covalente y metálico.
3-Enlace iónico
Formación de un enlace iónico.
-Los metales tienden a perder electrones, formando iones positivos o cationes.
Los metales tienden a ganat electrones, formando iones nogativos o aniones.
Cuando un número muy grande de iones positivos interacciona con un número muy grande de iones negaticos, el conjunto adquiere establilidad y se forma un cristal iónico
Propiedades de las sustancias iónicas
-Son sólidos a temperatura ambiente y tienen puntos de fusión elevados.
-Son duros, difíciles de rayar.
-Son solubles en agua, porque en ella disminuye la fuerza eléctrica entre los iones y la red se desmorona más fácilmente.
-
En estado sólido no conducen la electricidad. Porque los iones están fijos en la estructura cristalina, pero fundidos o disueltos sí son conductores.
Los elementos metálicos se unen con elementos no metálicos, mediante enlaces iónicos, constituyendo cristales iónicos.
4-Enlace covalente
La uníón entre dos átomos de elementos no metálicos se produce por la compartición de electrones y se denomina enlace covalente
.
Cuando dos elementos no metálicosse aproximan, tienden a compartir electrones.
Esta uníón se representa mediante diagramas de Lewisen los que los puntos representan electrones de la capa de Valencia.
El par de electrones compartido se llama par de enlace.
Tipos de compuestos covalentes y propiedades
-Sustancias moleculares:
formadas por moléculas. Los átomos dentro de la molécula están fuertemente unidos entre sí, pero las fuerzas de uníón de unas moléculas con otras son muy débiles, lo que explica, que muchos sean gases.
No conducenel calor ni la electricidad y son poco solubles en agua, salvo excepciones.
-Cristales moleculares:
Aquí, las uniones covalentes, se producen en todas las direcciones del espacio.
Son sólidos muy duros a temperatura ambiente, con puntos de fusión muy elevados, no conducen el calor ni la electricidad y son insolubles en agua.
5-Enlace metálico
Los átomos de los metales, ceden electrones para completar el octeto, por lo que todos forman iones positivos.
Se disponen ordenadamente en los nudos de una red y todos comparten los electrones cedidos que forman una nube o gas electrónico
.
El enlace metálico se produce cuando los iones positivos de un metal comparten una nube de electrones. Los iones metálicos, producen redes tridimensionales.
Propiedad de los metales
-Son sólidos a temperatura ambiente, excepto el Mercurio.
-Son buenos conductores del calor y de la electricidad, debido a la existencia de electrones libres que pueden moverse en la red.
-Son maleables y dúctiles, ya que la deformación no altera la estructura de la red.
-Tienen brillo metálico.
Sin embargo, reaccionan ante el oxígeno, alterandu su aspecto y propiedades debido a la forma de los óxidos. El oro y el platino, no lo hacen. Se denominan metales nobles y son apreciados por ello.