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Tipos de Enlace

Enlace Covalente

El enlace covalente polar es intermediado en su carácter entre un enlace covalente y un enlace iónico. Los

átomos enlazados de esta forma tienen carga eléctrica neutra.

Los enlaces covalentes pueden ser simples cuando se comparte un solo par de electrones, dobles al compartir 

dos pares de electrones, triples cuando comparten tres pares de electrones, o cuádruples cuando comparten

cuatro pares de electrones.

Los enlaces covalentes no polares se forman entre átomos iguales, no hay variación en el número de

oxidación. Los enlaces covalentes polares se forman con átomos distintos con gran diferencia de

electronegatividades. La molécula es eléctricamente neutra, pero no existe simetría entre las cargas

eléctricas originando la polaridad, un extremo se caracteriza por ser electropositivo y el otro electronegativo.

En otras palabras, el enlace covalente es la unión entre átomos en donde se da un compartimiento de

electrones, los átomos que forman este tipo de enlace son de carácter no metálico. Las moléculas que se

 forman con átomos iguales (mono nucleares) presentan un enlace covalente pero en donde la diferencia de

electronegatividades es nula.

Enlace Iónico

El enlace iónico es un tipo de interacción electrostática entre átomos que tienen una gran diferencia de

electronegatividad. No hay un valor preciso que distinga la ionicidad a partir de la diferencia de

electronegatividad, pero una diferencia sobre 2.0 suele ser iónica, y una diferencia menor a 1.5 suele ser 

covalente. En palabras más sencillas, un enlace iónico es aquel en el que los elementos involucrados aceptan

o pierden electrones (se da entre un catión y un anión) o dicho de otra forma, es aquel en el que un elemento

más electronegativo atrae a los electrones de otro menos electronegativo.3 El enlace iónico implica la

separación en iones positivos y negativos. Las cargas iónicas suelen estar entre -3e a +3e. 

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Enlace Covalente Coordinado

El enlace covalente coordinado, algunas veces referido como enlace dativo, es un tipo de enlace covalente,

en el que los electrones de enlace se originan sólo en uno de los átomos, el donante de pares de electrones, o

base de Lewis, pero son compartidos aproximadamente por igual en la formación del enlace covalente. Este

concepto está cayendo en desuso a medida que los químicos se pliegan a la teoría de orbitales moleculares.

 Algunos ejemplos de enlace covalente coordinado existen en nitronas y el borazano. El arreglo resultante es

diferente de un enlace iónico en que la diferencia de electronegatividad es pequeña, resultando en una

covalencia. Se suelen representar por flechas, para diferenciarlos de otros enlaces. La flecha muestra su

cabeza dirigida al aceptor de electrones o ácido de Lewis, y la cola a la base de Lewis. Este tipo de enlace se

ve en el ion amonio. 

Enlaces de uno y tres electrones

Los enlaces con uno o tres electrones pueden encontrarse en especies radicales, que tienen un número impar 

de electrones. El ejemplo más simple de un enlace de un electrón se encuentra en el catión de hidrógenomolecular, H2

+. Los enlaces de un electrón suelen tener la mitad de energía de enlace, de un enlace de 2

electrones, y en consecuencia se les llama "medios enlaces". Sin embargo, hay excepciones: en el caso

del dilitio, el enlace es realmente más fuerte para el Li 2+

de un electrón, que para el Li 2 de dos electrones. Esta

excepción puede ser explicada en términos de hibridación y efectos de capas internas. 

Enlaces flexionados

Los [enlaces flexionados], también conocidos como enlaces banana, son enlaces en moléculas tensionadas o

impedidas estéricamente cuyos orbitales de enlaces están forzados en una forma como de banana. Los

enlaces flexionados son más susceptibles a las reacciones que los enlaces ordinarios. El enlace flexionado es

un tipo de enlace covalente cuya disposición geométrica tiene cierta semejanza con la forma de una banana.

doble enlace entre carbonos se forma gracias al traslape de dos orbitales híbridos sp3. Como estos orbitales

no se encuentran exactamente uno frente a otro, al hibridarse adquieren la forma de banana

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Enlaces 3c-2e y 3c-4e

En el enlace de tres centros y dos electrones ("3c-2e"), tres átomos comparten dos electrones en un enlace.

Este tipo de enlace se presenta en compuestos deficientes en electrones, como el  diborano. Cada enlace de

ellos (2 por molécula en el diborano) contiene un par de electrones que conecta a los átomos de boro entre

sí, con un átomo de hidrógeno en el medio del enlace, compartiendo los electrones con los átomos de boro.

El enlace de tres centros y cuatro electrones ("3c-4e") explica el enlace en moléculas hipervalentes. En ciertos

compuestos aglomerados, se ha postulado la existencia de enlaces de cuatro centros y dos electrones. 

Enlace Aromático

En muchos casos, la ubicación de los electrones no puede ser simplificada a simples líneas (lugar para dos

electrones) o puntos (un solo electrón). En compuestos aromáticos, los enlaces que están en anillos planos de

átomos, la regla de Hückel determina si el anillo de la molécula mostrará estabilidad adicional.

En el benceno, el compuesto aromático prototípico, 18 electrones de enlace mantiene unidos a 6 átomos de

carbono para formar una estructura de anillo plana. El  orden de enlace entre los diferentes átomos de

carbono resulta ser idéntico en todos los casos desde el punto de vista químico, con una valor equivalente de

aproximadamente 1.5.

Enlace Metálico

En un enlace metálico, los electrones de enlace están deslocalizados en una estructura de átomos. En

contraste, en los compuestos iónicos, la ubicación de los electrones enlazan tés y sus cargas es estática.

Debido a la deslocalización o el libre movimiento de los electrones, se tienen las propiedades metálicas de

conductividad, ductilidad y dureza.

Enlace Intermolecular 

Hay cuatro tipos básicos de enlaces que se pueden formar entre dos o más moléculas, iones o átomos que de

otro modo no estarían asociados. Las fuerzas intermoleculares originan que las moléculas se atraigan o

repelan unas a otras. Frecuentemente, esto define algunas de sus características físicas (como e lpunto de

 fusión) de una sustancia.

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Dipolo permanente a dipolo permanente

Una gran diferencia de electronegatividad entre dos átomos enlazados fuertemente en una molécula

ocasiona la formación de un dipolo (un par positivo-negativo de cargas eléctricas parciales permanentes).

Los dipolos se atraen o repelen unos a otros.

Enlace de hidrógenoEn alguna forma este es un ejemplo de un dipolo permanente especialmente fuerte. Sin embargo, en el 

enlace de hidrógeno, el átomo de hidrógeno está más cerca a ser compartido entre los átomos donante y el 

receptor, en un enlace 3-c 2-e. Los enlaces de hidrógeno explican el punto de ebullición relativamente alto de

los líquidos como el agua, amoníaco, y fluoruro de hidrógeno, comparado con sus contrapartes más pesadas

en el mismo grupo de la tabla periódica. 

Dipolo instantáneo a dipolo inducido (van der Waals)

Los dipolos instantáneos a dipolo inducido, o fuerzas de London, son las interacciones más débiles, pero

también las más ubicuas, entre todas las sustancias químicas. Imagine el átomo de helio: en cualquier 

instante, la nube electrónica alrededor del átomo (que, de otro modo sería neutral) puede estar ligeramente

desbalanceada, con momentáneamente más carga negativa en un lado que en el otro. Esto es a lo que se

refiere como un dipolo instantáneo. Este dipolo, con su carga ligeramente desbalanceada, puede atraer o

repeler a los electrones en los átomos de helio vecinos, estableciendo otro dipolo (dipolo inducido). Los dos

átomos se estarán atrayendo por un instante, antes que la carga se rebalancee y los átomos se muevan.

Interacción catión-pi 

La interacción catión-pi se presenta entre la carga negativa localizada de los electrones de un orbital pi, 

ubicados sobre y debajo del plano de un anillo aromático, y una carga positiva.

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Radioactividad 

La radiactividad o radioactividad 1 es un fenómeno físico por el cual algunos cuerpos o elementos químicos, 

llamados radiactivos, emitenradiaciones que tienen la propiedad de impresionar placas

 fotográficas, ionizar gases, producir fluorescencia, atravesar cuerpos opacos a la luz ordinaria, entre otros.

Debido a esa capacidad, se les suele denominar radiaciones ionizantes (en contraste con las no ionizantes).

Las radiaciones emitidas pueden ser electromagnéticas, en forma de rayos X o rayos gamma, o bien

corpusculares, como pueden ser núcleos de helio, electrones o positrones, protones u otras. En resumen, es

un fenómeno que ocurre en los núcleos de ciertos elementos, inestables, que son capaces de transformarse,

o decaer, espontáneamente, en núcleos atómicos de otros elementos más estables.

La radiactividad ioniza el medio que atraviesa. Una excepción lo constituye el neutrón, que no posee carga,

 pero ioniza la materia en forma indirecta. En las desintegraciones radiactivas se tienen varios tipos de

radiación: alfa, beta, gamma y neutrones. 

La radiactividad es una propiedad de los isótopos que son "inestables", es decir, que se mantienen en

un estado excitado en sus capas electrónicas o nucleares, con lo que, para alcanzar su estado fundamental, 

deben perder energía. Lo hacen en emisiones electromagnéticas o en emisiones de partículas con una

determinada energía cinética. Esto se produce variando la energía de sus electrones (emitiendo rayos X) o de

sus nucleones (rayo gamma) o variando el isótopo (al emitir desde el 

núcleo electrones, positrones, neutrones, protones o partículas más pesadas), y en varios pasos sucesivos,

con lo que un isótopo pesado puede terminar convirtiéndose en uno mucho más ligero, como el  uranioque,

con el transcurrir de los siglos, acaba convirtiéndose en plomo. 

La radiactividad se aprovecha para la obtención de energía nuclear, se usa en medicina

(radioterapia y radiodiagnóstico) y en aplicaciones industriales (medidas de espesores y densidades, entre

otras).

La radiactividad puede ser:

  Natural: manifestada por los isótopos que se encuentran en la naturaleza.

   Artificial o inducida: manifestada por los radioisótopos producidos en transformaciones artificiales.

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Partículas

1.  Partícula alfa: Son flujos de partículas cargadas positivamente compuestas por dos neutrones y dos

 protones (núcleos de helio). Son desviadas por campos eléctricos y magnéticos. Son poco

 penetrantes, aunque muy ionizantes. Son muy energéticas. Fueron descubiertas por Rutherford,quien hizo pasar partículas alfa a través de un fino cristal y las atrapó en un tubo de descarga. Este

tipo de radiación la emiten núcleos de elementos pesados situados al final de la tabla periódica (A

>100). Estos núcleos tienen muchos protones y la repulsión eléctrica es muy fuerte, por lo que

tienden a obtener N aproximadamente igual a Z, y para ello se emite una partícula alfa. En el 

 proceso se desprende mucha energía, que se convierte en la energía cinética de la partícula alfa,

 por lo que estas partículas salen con velocidades muy altas.

2.  Desintegración beta: Son flujos de electrones (beta negativas) o positrones (beta positivas)

resultantes de la desintegración de los neutrones o protones del núcleo cuando éste se encuentra

en un estado excitado. Es desviada por campos magnéticos. Es más penetrante, aunque su poder 

de ionización no es tan elevado como el de las partículas alfa. Por lo tanto, cuando un átomo

expulsa una partícula beta, su número atómico aumenta o disminuye una unidad (debido al protón

ganado o perdido). Existen tres tipos de radiación beta: la radiación beta-, que consiste en la

emisión espontánea de electrones por parte de los núcleos; la radiación beta+, en la que un protón

del núcleo se desintegra y da lugar a un neutrón, a un positrón o partícula Beta+ y un neutrino, y 

 por último la captura electrónica que se da en núcleos con exceso de protones, en la cual el núcleo

captura un electrón de la corteza electrónica, que se unirá a un protón del núcleo para dar un

neutrón.

3.  Radiación gamma: Se trata de ondas electromagnéticas. Es el tipo más penetrante de radiación. Al 

ser ondas electromagnéticas de longitud de onda corta, tienen mayor penetración y se necesitan

capas muy gruesas de plomo u hormigón para detenerlas. En este tipo de radiación el núcleo no

 pierde su identidad, sino que se desprende de la energía que le sobra para pasar a otro estado de

energía más baja emitiendo los rayos gamma, o sea fotones muy energéticos. Este tipo de emisión

acompaña a las radiaciones alfa y beta. Por ser tan penetrante y tan energética, éste es el tipo más

 peligroso de radiación.

Las leyes de desintegración radiactiva, descritas por Frederick Soddy y Kasimir Fajans, son:

  Cuando un átomo radiactivo emite una partícula alfa, la masa del átomo (A) resultante disminuye en 4

unidades y el número atómico (Z) en 2.

  Cuando un átomo radiactivo emite una partícula beta, el número atómico (Z) aumenta o disminuye en

una unidad y la masa atómica (A) se mantiene constante.

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  Cuando un núcleo excitado emite radiación gamma, no varía ni su masa ni su número atómico: sólo

 pierde una cantidad de energía hν (donde "h" es la constante de Planck y "ν" es la frecuencia de la

radiación emitida).

Las dos primeras leyes indican que, cuando un átomo emite una radiación alfa o beta, se transforma en otro

átomo de un elemento diferente. Este nuevo elemento puede ser radiactivo y transformarse en otro, y así 

sucesivamente, con lo que se generan las llamadas series radiactivas. 

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Reacción en Cadena

Una reacción en cadena es una secuencia de reacciones en las que un producto o subproducto reactivo

 produce reacciones adicionales.1 

Ejemplos: 

  La reacción en cadena de la fisión de neutrones: un neutrón más un átomo fisionable provocan una

 fisión que da lugar a un número mayor de neutrones que los que se consumieron en la reacción inicial.

  Reacciones químicas en que uno de los productos de la reacción es una partícula reactiva que puede

 provocar otras reacciones parecidas. Por ejemplo, a cada paso de la reacción en cadena de H2 + Cl 2 se

consume una molécula de H2 o de Cl 2 y un radical libre H· o Cl·, generándose una molécula de HCl y otro

radical libre.

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Desintegración Natural 

Se llama cadena de desintegración al conjunto de los radioisótopos que se generan durante el proceso

mediante el cual un isótopo radiactivo decae en otro isótopo (llamado hijo), y éste a su vez decae o se

desintegra en otro isótopo y así sucesivamente hasta alcanzar un isótopo estable.

El ejemplo de cadena que aparece en el apartado anterior es el comienzo de una de las cadenas naturales, es

decir, las cadenas radiactivas de elementos que existen desde la existencia de la Tierraen la corteza de la

misma.

Esas cadenas son 3 (en realidad 4, pero hay una que no sigue existiendo en la Tierra), llamadas 4n, 4n+1,

4n+2 y 4n+3. Esos nombres se dan porque a cualquiera de los integrantes de la cadena radiactiva se le puede

restar el número que aparece en la suma y dividirlo por 4, dando siempre un número entero. Ese es además

un método para identificar la cadena a la que pertenece un isótopo natural (excepto los cosmogénicos).

La del Torio-232 o 4n: La del Uranio-238 o 4n+2: La del Uranio-235 o 4n+3:

Falta la cadena 4n+1 que es la del Neptunio-237. Se ha eliminado de las cadenas radiactivas naturales

debido a que este isótopo, aunque estaba en el principio en la corteza terrestre, ha desaparecido totalmente

 porque tiene una vida media menor que el tiempo de vida de la Tierra. Sin embargo se puede generar el 

isótopo y toda su cadena radiactiva de forma artificial, utilizando los neutrones producidos en los reactores

nucleares o en aceleradores. 

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Fusión Nuclear 

En física nuclear, la fusión nuclear es el proceso por el cual varios núcleos atómicos de carga similar se unen

 para formar un núcleo más pesado. Se acompaña de la liberación o absorción de una cantidad enorme

de energía, que permite a la materia entrar en un estado plasmático. 

La fusión de dos núcleos de menor masa que el  hierro (que, junto con el níquel, tiene la mayor energía de

enlace por nucleón) libera energía en general, mientras que la fusión de núcleos más pesados que el hierro

absorbe energía; y viceversa para el proceso inverso, fisión nuclear. En el caso más simple de fusión del 

hidrógeno, dos protones deben acercarse lo suficiente para que la interacción nuclear fuerte pueda superar 

su repulsión eléctrica mutua y obtener la posterior liberación de energía.

La fusión nuclear se produce de forma natural en las estrellas. La fusión artificial también se ha logrado en

varias empresas, aunque todavía no ha sido totalmente controlada.

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Fisión Nuclear 

En física nuclear, la fisión es una reacción nuclear, lo que significa que tiene lugar en el núcleo atómico. La

 fisión ocurre cuando un núcleo pesado se divide en dos o más núcleos pequeños, además de algunos

subproductos como neutrones libres, fotones (generalmente rayos gamma) y otros fragmentos del núcleo

como partículas alfa (núcleos de helio) y beta (electrones y positrones de alta energía).

La fisión de núcleos pesados es un proceso exotérmico lo que supone que se liberan cantidades sustanciales

de energía. El proceso genera mucha más energía que la liberada en las reacciones químicas convencionales,

en las que están implicadas las cortezas electrónicas; la energía se emite, tanto en forma de radiación

gamma como de energía cinética de los fragmentos de la fisión, que calentarán la materia que se encuentre

alrededor del espacio donde se produzca la fisión.

La fisión se puede inducir por varios métodos, incluyendo el bombardeo del núcleo de un átomo fisionable

con una partícula de la energía correcta; la otra partícula es generalmente un neutrón libre. Este neutrón

libre es absorbido por el núcleo, haciéndolo inestable (como una pirámide de naranjas en el supermercado

llega a ser inestable si alguien lanza otra naranja en ella a la velocidad correcta). El núcleo inestable

entonces se partirá en dos o más pedazos: los productos de la fisión que incluyen dos núcleos más pequeños,

hasta siete neutrones libres (con una media de dos y medio por reacción), y algunos fotones.