Química

Enlaces Químicos

Un enlace químico corresponde a la fuerza que une o enlaza a dos átomos, sean estos iguales o distintos.  Estos son el resultado de los movimientos de los electrones de los átomos, sin importar el tipo de enlace que se forme, pero no cualquier electrón, puede formar un enlace, sino solamente los electrones del último nivel energético (más externo). 

Un átomo está formado por un núcleo rodeado de electrones, que tienen carga negativa. Al tener cargas opuestas, estas dos partes del átomo se atraen entre ellas. Sin embargo, por esta misma razón los electrones también se ven atraídos hacia los núcleos de otros átomos.

Los principales tipos de enlaces químicos entre átomos son tres: enlaces iónicos, covalentes y metálicos. Se trata de enlaces fuertes y duraderos, que unen a un átomo con otro átomo o grupo de átomos. El tipo de enlace que se genere influirá fuertemente en las propiedades de los compuestos químicos formados.

Cuando se produce un enlace, los átomos no cambian. Por ejemplo, al formar el agua (H2O), los hidrógenos H siguen siendo hidrógenos y el oxígeno O es siempre oxígeno. Son los electrones de los hidrógenos los que se comparten con el oxígeno.

Enlace Iónico

Un enlace iónico se puede definir como la fuerza que une a dos átomos a través de una cesión electrónica. Por lo general, los compuestos de enlaces iónicos forman sólidos cristalinos y se rompen con facilidad.  Una cesión electrónica se da cuando un elemento electropositivo se une con un elemento electronegativo.  Se forma cuando hay transferencia de electrones entre un metal y un no metal. Por ejemplo, el sodio (Na) es un metal cuya capa externa tiene un electrón. Este puede ser cedido fácilmente y quedar como catión Na+. En cambio, el cloro (Cl), tiene siete electrones en su capa externa, razón por la cual tiene una mayor predisposición para atraer un electrón y quedar con ocho electrones, lo que lo transforma en el anión cloruro Cl-.

Características

*En los enlaces iónicos, participan un catión y un anión.

*En escala macroscópica, los compuestos iónicos forman sólidos cristalinos.

*Por lo general, presentan puntos de fusión altos debido a la fuerte atracción electrostática y multidireccional entre iones de signo contrario. Es decir, un catión se puede unir a varios aniones al mismo tiempo. Lo mismo ocurre con los aniones.

*Se fracturan al someterlos a una fuerza externa por la formación de planos de repulsión iónica.

*No conducen electricidad en estado sólido.

*Conducen electricidad cuando están fundidos, debido a la presencia de iones móviles.

*Conducen electricidad cuando están disociados en solución.

Enlace Covalente

Otro modo que tienen los átomos para formar enlaces químicos es compartiendo electrones. De esta manera, crean enlaces covalentes. Los electrones no se quedan inmóviles en un punto, sino que se mueven entre los átomos.  Cuando sustancias con diferente capacidad para atraer electrones forman un enlace covalente, se dice que este son polares. Por ejemplo: en la molécula de sulfuro de hidrógeno HS, el azufre S es más electronegativo que el hidrógeno, por lo tanto, los electrones que comparten estarán más próximos del azufre. Esto da lugar a los principales tipos de enlaces covalentes: el enlace covalente polar y el apolar.
En el caso del enlace covalente polar, los átomos comparten electrones de forma no equitativa, lo que significa que estos pasan más tiempo cerca de un átomo que de otro. Por otro lado, en el enlace covalente apolar la repartición de los electrones es más igualitaria.

Enlace covalente polar

Cuando sustancias con diferente capacidad para atraer electrones forman un enlace covalente, se dice que este son polares. Por ejemplo: en la molécula de sulfuro de hidrógeno HS, el azufre S es más electronegativo que el hidrógeno, por lo tanto, los electrones que comparten estarán más próximos del azufre.

Enlace covalente no polar

Cuando sustancias con similar capacidad para atraer electrones forman un enlace, se dice que este es no polar, pues los electrones están compartidos de forma igualitaria entre los átomos. Por ejemplo: la unión entre carbonos en la molécula de etano C2H6 es no polar, pues entre los dos carbonos la atracción por electrones es igual.

Características

*Los electrones son compartidos entre dos o mas átomos. Estas uniones se presentan frecuentemente entre elementos similares o entre no metales.

*Pueden formar moléculas, a diferencia de los cristales iónicos.

*Las moléculas formadas son neutras.

*No pueden conducir la electricidad.

*Al disolverse no producen partículas cargadas.

*Cuando las moléculas de estas sustancias se mantienen unidas por fuerzas intermoleculares poco intensas, tienen puntos de fusión bajos, por lo que son gases o líquidos a temperatura ambiente.

*Los solidos covalentes con fuerzas multidireccionales tienen altos puntos de fusión (diamante, grafito, sílice) y forman sólidos reticulares o periódicos.

Enlace Metálico

Como dice su nombre, los enlaces metálicos se forman entre átomos de metales. En estos casos los átomos se organizan en una estructura conocida como el mar de electrones.
La estructura del enlace metálico se debe a que los átomos de los metales tienen pocos electrones en la última capa, que pierden fácilmente. Como resultado, se convierten en cationes que se distribuyen por el espacio formando una especie de red, mientras que los electrones que han perdido crean a su alrededor una nube de electrones que puede moverse por toda la red. Así los cationes, con carga positiva, queden unidos mediante la nube de electrones, con carga negativa, que los envuelve.
Los metales son los elementos más abundantes en la tabla periódica, por lo que te será sencillo encontrar ejemplos de enlaces metálicos. Algunos de los más comunes son el hierro, el aluminio o el cobre.
Por ejemplo, un átomo de hierro es simplemente un átomo pero cuando se une con otros átomos del mismo elemento lo hace formando la red de átomos envueltos por electrones de la que te hemos hablado. Es decir, el enlace metálico.

Características

Esta peculiar estructura en red explica muchas de las propiedades del enlace metálico. Por ejemplo, como los electrones pueden moverse con mucha facilidad, los metales son buenos conductores de la electricidad. También explica la alta maleabilidad y ductilidad de los metales. Otra de las propiedades de los metales más características es su elevado punto de fusión, razón por la que a temperatura ambiente los encontramos en estado sólido.

Enlaces Químicos entre Moléculas

También podemos encontrar este tipo de enlaces. Estos se consideran enlaces temporales, ya que son más débiles. Aun así, son esenciales para la vida porque son los que mantienen unidas a las moléculas. Sin ellos, las encontraríamos dispersas por el ambiente. Es decir, no existiría el estado líquido ni el estado sólido, solo el gaseoso.

• Puente de hidrógeno

Los enlaces de hidrógeno ocurren cuando el hidrógeno interactúa con otro elemento de alta polaridad. En estos casos, el hidrógeno tiene carga positiva, razón por la cual es atraído hacia los átomos con carga negativa, creando un puente de hidrógeno con ellos.

Aunque este tipo de enlace químico es débil, es muy común. Por ejemplo, son muy habituales los puentes de hidrógeno del agua.

• Fuerzas de dispersión de London

En el caso de las fuerzas de dispersión de London, la unión se puede dar entre cualquier tipo de molécula. Se trata también de enlaces débiles, debidos a desequilibrios temporales en la distribución de los electrones.

Como ya hemos comentado, los electrones siempre están moviéndose por el espacio. Por esta razón, hay momentos en los que se agrupan, creando una carga negativa en una parte de la molécula y una positiva en la otra. Si esta molécula está cerca de otra molécula en la que las cargas eléctricas están desequilibradas, sus cargas opuestas se atraerán entre sí.

Química

Propiedades periódicas de los elementos

Las propiedades periódicas de los elementos químicos son las características de los elementos que están relacionadas por su ubicación en la tabla periódica de acuerdo a su número atómico, conociendo sus valores tu puedes conocer sus propiedades o comportamiento químico de los elementos químicos y se denominan periódicas porque se repiten secuencialmente o de modo regular en la Tabla periódica cada número determinado de elementos. Las propiedades periódicas son:

Electronegatividad

La electronegatividad es la capacidad de los átomos en una molécula para atraer los electrones compartidos. Dicho de otra manera, es la propiedad que determina cómo se distribuyen los electrones que se comparten cuando dos átomos se conectan a través de un enlace químico.
Un uso importante de la electronegatividad es que la diferencia entre dos átomos pueden ser tomados como un indice predictivo de la reactividad entre ambos. Esto quiere decir, si un átomo tiene una electronegatividad suficientemente mayor que otro, este tiene la posibilidad de atrapar electrones de su vecino y oxidarlo. La electronegatividad depende de la estructura atómica, es decir, de los electrones y del núcleo: la electronegatividad es la medida de la efectividad de la carga nuclear para sentir si hay vacantes en el orbital externo.

Electropositividad

Se llaman elementos electropositivos aquellos que tienen tendencia a perder electrones transformándose en cationes; a ese grupo pertenecen los metales. Están situados en la parte izquierda del sistema periódico; son los llamados elementos alcalinos. A medida que se avanza en cada período hacia la derecha va disminuyendo el carácter electropositivo, llegándose, finalmente, a los halógenos de fuerte carácter electronegativo.

Radio atómico.

Cuando nos referimos a radio atómico, básicamente planteamos la posibilidad de medir la distancia entre el núcleo de un átomo y la nube de electrones que componen su capa externa. El radio atómico se define como la mitad de la distancia entre 2 núcleos atómicos adyacentes de un elemento. Los elementos químicos tienen mayor radio atómico cuanto más abajo y a la izquierda de la tabla periódica se encuentren (al igual que el carácter metálico y el poder reductor). Es decir, el elemento con mayor radio atómico será el Francio "Fr" (es el elemento que se encuentra más abajo y a la izquierda de la tabla periódica) y el elemento con menor radio atómico será el Flúor "F" (es el elemento que más arriba y a la derecha se encuentra de la tabla periódica sin tener en cuenta los gases nobles).

Afinidad Electrónica

La afiniadad electrónica se basa en la medición de la energía liberada por un átomo en estado fundamental y no en estado gaseoso al recibir un electrón.
Además es la energía mínima necesaria para la liberación de un electrón perteneciente a un anión de un determinado elemento.
Los gases nobles no presentan afinidad electrónica relevante, aunque es importante recalcar que nunca igual a 0, la adición  de electrones siempre genera liberación de energía.
La afinidad electrónica no presenta una forma muy definida dentro de la tabla periódica aunque su comportamiento es similar al de la electronegatividad, por lo tanto la veremos crecer de abajo hacia arriba de izquierda a derecha.

Potencial de Ionización

El potencial de ionización mide lo inverso a la afinidad electrónica, por lo tanto podemos decir que mida la energía necesaria para retirar un electrón de un átomo neutro en estado fundamental.
Considerando que la energía necesaria para retirar el primer electrón siempre es mayor que la necesaria para retirar el segundo electro que a su vez es menor que la tercera y así sucesivamente.
Presenta el mismo comportamiento que la afinidad electrónica y la electronegatividad.
Por lo tanto podemos deducir que el Flúor y el Cloro son los elementos con mayores potenciales de ionización ya que son los elementos de mayor afinidad electrónica de la tabla periódica.

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