jueves, 4 de febrero de 2016

Química general

Enlaces Iónicos
Un enlace iónico es la unión de átomos que resulta de la presencia de atracción electrostática entre los iones de distinto signo, fuertemente electropositivo (baja energía de ionización) y otro fuertemente electronegativo (alta afinidad electrónica). 

Se produce cuando en el enlace, uno de los átomos capta electrones del otro.
  • Los elementos implicados tienen elevadas diferencias de electronegatividad
  • Este enlace suele darse entre un compuesto metálico y uno no metálico. 
  • Se produce una transferencia electrónica total de un átomo a otro formándose iones de diferente signo. 
  • La atracción electrostática entre los iones de carga opuesta causa que se unan y formen un compuesto.
  • Los compuestos iónicos forman redes cristalinas.
  • Este tipo de atracción determina las propiedades observadas. 
  • Si la atracción electrostática es fuerte, se forman sólidos cristalinos de elevado punto de fusión e insolubles en agua; 
  • Si la atracción es menor, como en el caso del NaCl, el punto de fusión también es menor y, en general, son solubles en agua e insolubles en líquidos apolares como el benceno
Otros Tipos de Enlaces:

EnlaceDescripciónPropiedades GeneralesEjemplos
IónicoUnión entre iones de distinto signo. 
Uno de loa átomos capta los
electrones del otro.
· Enlaces muy fuertes
· Alto punto de fusión(300-1000ºC) 
· Solubles en agua
· Conductores de electricidad en agua
La sal común:
Na+ Cl- → NaCl
CovalenteEnlace en el que se comparten
los electrones del último nivel.
Así alcanzan el octeto estable.
· Tª de fusión elevada (> 1000ºC)  
· Malos conductores de electricidad
· Alta dureza
· Insolubles

El gas cloro: 
Cl- Cl- → Cl2
Metálico
Unión entre los núcleos positivos
y la nube de electrones negativa.
· Tª de fusión muy elevada 
· Tª de ebullición muy elevada
· Buenos conductores de electricidad
· Dúctiles, maleables y alta dureza
· Se oxidan con facilidad
Red cristalina del cobre:
iones Cu2+

un enlace iónico o electrovalente es la unión de átomos que resulta de la presencia de atracción electrostática entre los iones de distinto signo, es decir, uno fuertemente electropositivo (baja energía de ionización) y otro fuertementeelectronegativo (alta afinidad electrónica). 1 Eso se da cuando en el enlace, uno de los átomos capta electrones del otro. La atracción electrostática entre los iones de carga opuesta causa que se unan y formen un compuesto químico simple, aquí no se fusionan; sino que uno da y otro recibe. Para que un enlace iónico se genere es necesario que la diferencia (delta) de electronegatividades sea más que 1,7 (Escala de Pauling).2
Cabe resaltar que ningún enlace es totalmente iónico, siempre habrá una contribución en el enlace que se le pueda atribuir a la compartición de los electrones en el mismo enlace (covalencia). El modelo del enlace iónico es una exageración que resulta conveniente ya que muchos datos termodinámicos se pueden obtener con muy buena precisión si se piensa que los átomos son iones y no hay compartición de electrones.
Dado que los elementos implicados tienen elevadas diferencias de electronegatividad, este enlace suele darse entre un compuesto metálico y uno no metálico. Se produce una transferencia electrónica total de un átomo a otro formándose iones de diferente signo. El metal dona uno o más electrones formando E. iones con carga positiva o cationes con una configuración electrónicaestable. Estos electrones luego ingresan en el no metal, originando un ion cargado negativamente o anión, que también tiene configuración electrónica estable. Son estables pues ambos, según la regla del octeto o por la estructura de Lewis adquieren 8 electrones en su capa más exterior (capa de valencia), aunque esto no es del todo cierto ya que contamos con varias excepciones, la del hidrógeno (H) que se llega al octeto con dos electrones, el berilio (Be) con 4, el aluminio (Al) y el boro (B) que se rodean de seis.
Los compuestos iónicos forman redes cristalinas constituidas por N. iones de carga opuesta, unidos por fuerzas electrostáticas. Este tipo de atracción determina las propiedades observadas. Si la atracción electrostática es fuerte, se forman sólidos cristalinos de elevado punto de fusión e insolubles en agua; si la atracción es menor, como en el caso del NaCl, el punto de fusión también es menor y, en general, son solubles en agua e insolubles en líquidos apolares, como el benceno.

Enlace iónico del fluoruro de sodio.

El flúor y el litio uniéndose iónicamente para formar fluoruro de litio.

Características

Enlace N. iónico en un cristal de NaCl.
Algunas características de este tipo de enlace son:
  • Quebrantura de núcleo masivo.
  • Sus enlaces son muy fuertes (depende fuertemente de la naturaleza de los iones)
  • Son sólidos a temperatura ambiente y poseen una estructura cristalina en el sistema cúbico. (Recientemente ha habido compuestos iónicos que son líquidos a temperatura ambiente denominados "líquidos iónicos", con un campo de aplicación gigantesco.)
  • Altos puntos de fusión (entre 300 °C y 1000 °C) y ebullición (Si el enlace tiene un carácter covalente alto, puede ser que estos valores disminuyan abruptamente)
  • Son enlaces resultantes de la interacción entre los metales de los grupos I y II y los no metales de los grupos VI y VII.
  • Son solubles en agua y otras disoluciones acuosas debido al dipolo eléctrico que presentan las moléculas de agua; capaces de destruir la red.
  • Una vez en disolución acuosa son excelentes conductores de electricidad, ya que entonces los iones quedan libres. (Hay una gran variedad de compuestos iónicos que son poco o muy poco solubles en disolución acuosa, también debido al carácter covalente del compuesto y que no permite que el agua separe fácilmente la red cristalina, resultando así en una muy pobre conductividad en disolución)
  • En estado sólido no conducen la electricidad, ya que los iones ocupan posiciones muy fijas en la red. Si utilizamos un bloque de sal como parte de un circuito en lugar del cable, el circuito no funcionará. Así tampoco funcionará una bombilla si utilizamos como parte de un circuito un cubo de agua, pero si disolvemos sal en abundancia en dicho cubo, la bombilla del circuito se encenderá. Esto se debe a que los iones disueltos de la sal son capaces de acudir al polo opuesto (a su signo) de la pila del circuito y, por ello, este funciona.

Clasificación

Los iones se clasifican en dos tipos:
a) Anión: Es un ion con carga eléctrica negativa, lo que significa que los átomos que lo conforman tienen un exceso de electrones. Comúnmente los aniones están formados por no metales, aunque hay ciertos aniones formados por metales y no metales. Los aniones más habituales son (el número entre paréntesis indica la carga):
b) Catión: es un ion con carga eléctrica positiva. Los más comunes se forman a partir de metales, pero hay ciertos cationes formados con no metales.


 los átomos están formados por protones, neutrones y electrones. Estos últimos, los electrones, tienen carga negativa y son los que entran en juego en los enlaces, por lo tanto son los únicos que nos interesan. Están girando en órbitas alrededor del núcleo del átomo, llamadas orbitales o capas.

atomo electrones orbitas

  ¿Cómo se unen los átomos? Una de las formas de unión es formando enlaces iónicos que son los que explicaremos aquí.

 Los enlaces químicos son las fuerzas que mantienen unidos a los átomos.

  Cuando dos átomos se unen, ceden, aceptan o comparten electrones, pero solo los llamados electrones de valencia pueden hacer esto. Los electrones de valencia son los que se encuentran en la última capa del átomo y son los únicos que están dispuestos a compartirse con otro átomo.

   Cuando dos átomos se unen siempre cumplen la llamada regla del octeto.

   Regla del Octeto

   La regla del octeto, también llamada ley de Lewis, dice que todos los átomos de los elementos del sistema periódico, tienden a completar sus últimos niveles de energía con una cantidad de 8 electrones.

   Son los electrones de la última capa, los más alejados del núcleo, los que tienden a completarse hasta ser un total de 8 electrones y para ello compartirán electrones con otro átomo.

   Los gases nobles son los únicos no reactivos, por que ya tienen 8 electrones en su última capa y no admiten más.

   Esta combinación se puede hacer de varias formas, una de ellas es el enlace iónico.

   Enlace Iónico

  Muy Importante: Los enlaces iónicos están formados por un metal más un No metal.

enlace covalente no metales

  Pero...antes de seguir, explicaremos que son los cationes y lo aniones, muy importante para entender los enlaces iónicos.

  Los electrones y los protones de un átomo tienen la misma cantidad de carga, pero los electrones negativa y los protones positiva.

  Los atomos tienen carga neutra (sin carga) ya que tienen tantos electrones con carga negativa, como protones con carga positiva, por lo que se anula la negativa de los electrones con la positiva de los protones.

  Pero si a un átomo le quitamos un electrón, lógicamente quedará con carga positiva (tiene 1 protón más que el número de electrones). Si le añadimos un electrón quedará con carga negativa. Según lo dicho tenemos:

   Cationes: átomos con carga positiva. Se forman cuando ceden un electrón suyo a otro átomo.
   
   Aniones: átomos con carga negativa, ya que cogen un electrón de otro átomo.

   Sigamos con los enlaces iónicos formados por metal + No metal = enlaces ionicos.

  Ten siempre en cuenta los siguiente: "Los metales ceden electrones formando cationes, los no metales aceptan electrones formando aniones".

   Recuerda que una carga eléctrica negativa y otra positiva se atraen. ¿Qué pasará con el catión (carga positiva) y el anión (carga negativa) formado por los dos átomos al encontrarse?. Pues que se atraen y forman el enlace iónico.

   Una vez hecho el enlace, este No forma moléculas verdaderas, los átomos solo están unidos por fuerzas eléctricas. El resultado son iones positivos y negativos que se atraen entre sí, llamados enlaces iónicos, pero no moléculas verdaderas.




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