2 Qmc 100 Enlaces Quimicos

Universidad Mayor Real y Pontificia de San Francisco Xavier de Chuquisaca

Facultad de Ingeniera Civil

Presentado por: Ing. Waldo Medinaceli

Abril, 2014

QMC 100 Qumica General

ENLACES QUMICOS

INTRODUCCIN

Cuando dos o ms tomos se aproximan entre s, se ejercen varias fuerzas entre ellos. Algunas de estas fuerzas unen a los tomos; otras, tienden a separarlos. En la mayora de los tomos, con excepcin de los gases nobles, las fuerzas de atraccin son mayores que las fuerzas de repulsin, los tomos se atraen entre s y forman un enlace.

Qumica General Enlaces Qumicos

DEFINICIN

Enlace qumico es la fuerza de atraccin mutua entre dos o ms tomos que se combinan para formar una molcula.

Hay tres tipos generales de enlaces qumicos: inicos, covalentes y metlicos.

Enlace inico se refiere a las fuerzas electrostticas que existen entre iones con carga opuesta.


DEFINICIN

Los iones podran formarse a partir de tomos por la transferencia de uno o ms electrones de un tomo a otro. Las sustancias inicas casi siempre son el resultado de la interaccin entre metales de la extrema izquierda de la tabla peridica y no metales de la extrema derecha.


DEFINICIN

Enlace covalente es el resultado de compartir electrones entre dos tomos. Los ejemplos ms conocidos de enlaces covalentes se observan en las interacciones de los elementos no metlicos entre s.

Enlaces metlicos se encuentran en metales como cobre, hierro y aluminio. En los metales, cada tomo est unido a varios


DEFINICIN

tomos vecinos. Los electrones de enlace tienen relativa libertad para moverse dentro de toda la estructura tridimensional del metal. Los enlaces metlicos dan pie a propiedades metlicas tpicas como elevada conductividad elctrica y lustre.


ESTRUCTURAS O SMBOLOS DE LEWIS

Para representar la formacin de enlaces entre los tomos se acostumbra usar las estructuras de Lewis.

Los electrones que participan en los enlaces qumicos se denominan electrones de valencia: los que residen en la capa exterior incompleta de los tomos.

El smbolo de Lewis para un elemento consiste en el smbolo qumico del elemento ms un punto por cada electrn de Valencia.



Los puntos se colocan en los cuatro lados del smbolo atmico: arriba, abajo, a la izquierda y a la derecha. Cada lado puede dar cabida a dos electrones como mximo. Los cuatro lados del smbolo son equivalentes; la colocacin de dos electrones en un lado o de uno a cada lado es arbitraria.



Ejemplo:

Nitrgeno Z = 7 12 22 23

Escribir la estructura de Lewis de los siguientes componentes

Litio, Potasio, Francio

Berilio, Cadmio, Bario

Boro, Aluminio


N N


Carbono, Silicio

Nitrgeno, Fsforo

Oxgeno, Azufre

Flor, Cloro , Bromo

Nen, Criptn, Radn


REGLA DEL OCTETO

Los tomos con frecuencia ganan, pierden o comparten electrones tratando de alcanzar el mismo nmero de electrones que los gases nobles ms cercanos a ellos en la tabla peridica. Los gases nobles tienen acomodos de electrones muy estables, como revelan sus altas energas de ionizacin, su baja afinidad por electrones adicionales y su falta general de reactividad qumica.


REGLA DEL OCTETO

Regla del octeto

los tomos tienden a ganar, perder o compartir electrones hasta estar rodeados

por ocho electrones de valencia.


ELECTRONEGATIVIDAD

La electronegatividad es una medida de la capacidad de un tomo para atraer y retener los electrones en un enlace.

La escala de electronegatividad permite predecir el tipo de enlace qumico formado por los tomos. A mayor diferencia de electronegatividad de los elementos, mayor atraccin electrosttica tienen los tomos entre s.


ELECTRONEGATIVIDAD


Electronegatividades de los elementos.

ELECTRONEGATIVIDAD

Ejemplo

K 4 electronegatividad = 0.9

Cl 32 35 electronegatividad = 2.8

+ -

Diferencia de electronegatividad 1.9

Cuando este valor es menor a 1.7 el enlace es covalente.


K Cl

K Cl

ENLACE INICO

El enlace ocurre cuando hay un traspaso de electrones de un tomo electropositivo a un tomo electronegativo. Debido a esta transferencia de electrones, los tomos se cargan positivamente y negativamente, establecindose una fuerza electrosttica que los enlaza.


ENLACE INICO

Cloruro de sodio NaCl

Na 12 22 26 3

Cl 12 22 25

Na+ 12 22 26

Cl- 12 22 26

Dif. elec. = 1 2.8 = 1.8


ENLACE INICO

Na - + Cl Na

Cl


ENLACE INICO

Representar el enlace que ocurre entre los siguientes tomos:

Bromuro de Calcio

xido de hierro


ENLACE COVALENTE

Es la unin de dos o ms tomos que comparten uno o ms electrones. Este tipo de enlace se presenta entre los elementos no metlicos. Electronegativos, que tienen cuatro o ms electrones de valencia.

La gran mayora de las sustancias qumicas no poseen las caractersticas de los materiales inicos.


ENLACE COVALENTE

La molcula de hidrgeno H2, ofrece el ejemplo ms sencillo posible de enlace covalente.


ENLACE COVALENTE


Para que H pueda adquirir la misma configuracin electrnica de los tomos de helio, es necesario que tome un segundo electrn

ENLACE COVALENTE

Estructura de Lewis (electrn-punto)

La formacin de la molcula de H2 a partir de dos tomos de H se puede representar as:

Una molcula de Cl2 se puede representar de forma similar:


ENLACE COVALENTE

Al escribir estructuras de Lewis, normalmente indicamos con una lnea cada par de electrones compartido entre dos tomos, y los pares de electrones no compartidos se dibujan como puntos. Estructuras las estructuras de Lewis para H2 y Cl2 se dibujan as:


ENLACE COVALENTE

Clases de enlaces covalentes

Segn el nmero de pares de electrones compartidos:

Covalente simple

Covalente doble

Covalente triple


ENLACE COVALENTE


Covalente simple. Ocurre cuando los dos tomos que participan en el enlace comparten entre s un solo par de electrones.

Por ejemplo la molcula del Cl2:


ENLACE COVALENTE


Covalente doble. Los tomos deben compartir dos pares de electrones para alcanzar el octeto.

Por ejemplo una molcula de O2:


ENLACE COVALENTE


Covalente triple. Ocurre cuando los tomos que participan en el enlace covalente comparten tres pares de electrones.

Por ejemplo una molcula de N2.


ENLACE COVALENTE

Ejemplo

Dibuje la estructura de Lewis para las siguientes molculas, e indique que tipo de enlace forman:

Agua H2O

Amoniaco NH3 Metno CH4 Dixido de carbono CO2 Cianuro de hidrgeno HCN


ENLACE COVALENTE

Polaridad de los enlaces

En un enlace covalente no polar, los electrones se comparten equitativamente entre dos tomos. En un enlace covalente polar, uno de los tomos ejerce una atraccin mayor sobre los electrones de enlace que el otro. Si la diferencia en la capacidad relativa para atraer electrones es lo bastante grande, se forma un enlace inico.


ENLACE COVALENTE

Analizando el enlace de cido fluorhdrico:

Existe una carga positiva parcial en el tomo de hidrgeno y una carga negativa parcial en el tomo de flor.


ENLACE COVALENTE

Cunto mayor es la diferencia de electronegatividad entre dos tomos, ms

polar es su enlace.


Distribucin de densidades electrnicas

EXCEPCIONES A LA REGLA DEL OCTETO

Las excepciones a la regla del octeto son de tres tipos principales:

Molculas con nmero impar de electrones

Molculas en las que un tomo tiene menos de un octeto

Molculas en las que un tomo tiene ms de un octeto



Molculas con nmero impar de electrones

Es imposible aparear totalmente estos electrones, y tampoco puede lograrse un octeto en torno a todos los tomos.

Ejemplo: el xido de nitrgeno (II)



Molculas en las que un tomo tiene menos de un octeto

Un segundo tipo de excepcin se da cuando hay menos de ocho electrones alrededor de un tomo en una molcula.

Trifluoruro de boro, BF3



Molculas en las que un tomo tiene ms de un octeto

La tercera clase de excepciones, y la ms grande, consiste en molculas o iones en los que hay ms de ocho electrones en la capa de valencia de un tomo.

Pentacloruro de fsforo, PCl5


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