Enlace químico (Material Adicional)

La materia está constituida por distintas unidades estructurales (iones, átomos o moléculas) unidas entre sí mediante fuerzas. Estas fuerzas se denominan enlaces.

¿Por qué se forman los enlaces químicos?

Un enlace químico se forma porque al unirse las unidades estructurales adquieren una forma más estable que cuando estaban separadas, es decir, un enlace químico es la fuerza responsable de la unión estable entre los iones, átomos o moléculas que forman las sustancias.

Regla del octeto

En la formación de los enlaces tienen especial importancia los electrones del átomo situados en el nivel más externo, también denominado nivel de valencia. En esta formación, los átomos tienden a ceder, ganar, o compartir electrones hasta que el número de éstos sea igual a 8 en su nivel de valencia.

Configuraciones electrónicas:

                                       Cl [Z =17] = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵

                                        Na [Z = 11] = 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹

                                                 S [Z = 16] =1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵

Algunas excepciones son H₂, BeH₂, BH₃, BF₃, PCl₅, SF₆, AlCl_3.

Tipos de enlaces químicos

Enlace iónico

Enlace entre átomos de diferente carga eléctrica unidos por atracción electrostática. 

MUY IMPORTANTE: ESTE ENLACE SE PRODUCE GENERALMENTE POR LA UNIÓN DE UN METAL Y DE UN NO METAL

Para que se produzca este enlace uno de los átomos tiene que poder ceder electrones y el otro tiene que poder ganar electrones, es decir, se produce la unión entre cationes y aniones.

Enlace covalente

El enlace covalente consiste en la unión de dos átomos que comparten uno o más electrones para formar moléculas.

Modelo de Lewis

Gilbert Newton Lewis introdujo una representación para los átomos y moléculas. Para representar un átomo se escribe el símbolo del elemento y se rodea de tantos puntos como electrones de valencia tiene. Del mismo modo, para representar una molécula, se colocan los electrones del enlace entre los átomos que lo forman. Además, es frecuente sustituir los pares electrónicos por guiones.

Según el número de pares que compartan los átomos tendremos enlace covalente simple, doble y triple.

Enlace metálico

El enlace metálico es un enlace químico que une los átomos de los metales. Los átomos de estos enlaces pierden electrones de sus capas más externas y constituyendo una nube electrónica que rodea a todo el conjunto de iones positivos. De esta manera se forma un cristal metálico.

Fuerzas intermoleculares

Son las interacciones que existen entre las moléculas de acuerdo a su naturaleza.

 

Las fuerzas intermoleculares más destacadas con el puentes de hidrógeno, que son la formación de una fuerza carga-dipolo con un átomo de hidrógeno unido a un átomo de nitrógeno, oxígeno o flúor.

Algunas aplicaciones del enlace químico

´ Ingeniería Mecatrónica: Producción de nuevos materiales de la industria electrónica con propiedades óptimas

´ Ingeniería Civil: Materiales orientados a la construcción (metales, polímeros y cerámicos)

´ Odontología: Gran parte de las rehabilitaciones en la boca se hacen con aleaciones

´ Ortodoncia: Acero inoxidable y aleaciones a base de titanio.

´ Farmacología: Obtención de medicamentos

Simulador Estructuras de Lewis:

https://phet.colorado.edu/sims/html/molecule-shapes/latest/molecule-shapes_en.html

Videos

Experimento SOLUBILIDAD

Mezclar los siguientes compuestos y observar su solubilidad. A continuación clasificar los tipos de enlaces.

• Mezclar alcohol con azúcar, cloruro de sodio, yodo, carbono, aceite, agua y acetona pura
• Mezclar acetona con azúcar, cloruro de sodio, yodo, carbono, aceite, agua y alcohol
• Mezclar agua con azúcar, alcohol, acetona, cloruro de sodio, yodo, carbono, y aceite
• Mezclar aceite con agua, azúcar, alcohol, acetona, cloruro de sodio, yodo y carbono

Experimento CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA

Dispositivo: Probador de conductividad eléctrica

Material: Cuenco de porcelana

• Colocar en el cuenco de porcelana cloruro de sodio y comprobar su conductividad eléctrica
• A continuación agregar unas gotas de agua y comprobar de nuevo la conductividad.
• Clasificar los tipos de enlace.
• Repetir el procedimiento para acetona, sacarosa, azúcar, hierro, alcohol y agua.

Actividad de evaluación

• Memoria de las dos experimentos en casa, justificando tus respuestas.
• Realizar un trabajo explicando las aplicaciones del enlace químico y su repercusión en la sociedad.
• Reflexionar sobre los aspectos fundamentales de los videos.

NOTA: Los alumnos que no tengan un ordenador en casa podrán realizar el trabajo con un compañero.