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EL ENLACE QUÍMICO

¿Por qué se unen los

átomos? • Los átomos, moléculas e iones y se unen

entre sí porque al hacerlo se llega a una

situación de mínima energía, lo que equivale

a decir de máxima estabilidad (Configuración

electrónica de gas noble).

• Son los electrones más externos, los también

llamados electrones de valencia los

responsables de esta unión.

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Enlace químico: conjunto de fuerzas que

mantienen unidos a los átomos cuando forman

moléculas o cristales, así como a las fuerzas

que mantienen unidas a las moléculas cuando

se presentan en estado líquido o sólido

Tipos de enlace

• Iónico

• Covalente

• Metálico

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Enlace iónico

• El compuesto iónico se forma al reaccionar un metal con un no metal.

Transferencia de e- de un átomo a otro.

• Los átomos del metal pierden electrones (se forma un catión) y los acepta el no metal (se forma un anión).

• Valencia iónica: la carga que adquiere un átomo cuando acepta o cede electrones para completar su última capa.

• Ver !IMPORTANTE pág. 46

Enlace iónico entre Cl y Na: formación del

ión Cl- y Na+

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Redes iónicas •Los iones de distinta carga se atraen eléctricamente, se ordenan y forman una red iónica. Los compuestos iónicos no están formados por moléculas.

¿QUÉ INDICA LA FÓRMULA DE UN COMPUESTO IÓNICO?.

Estructura cristalina • Los iones en los compuestos iónicos se ordenan

regularmente en el espacio de la manera más compacta posible.

• Cada ion se rodea de iones de signo contrario dando lugar a celdas o unidades que se repiten en las tres direcciones del espacio.

• Índice de coordinación: – Es el número de iones de signo opuesto que rodean

a un ion dado”.

– Cuanto mayor es un ion con respecto al otro mayor es su índice de coordinación.

– http://www.uv.es/quimicajmol/simulaciones/index.html

Actividades pág. 47: 14-15

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Enlace covalente Los compuestos

covalentes se originan por la compartición de

electrones entre átomos no metálicos.

• Ocurre cuando se COMPARTEN pares

de e-

• Entre átomos de la misma especie

(elementos No Metálicos), y

compuestos del C

• La mayoría de las sustancias de

Interés biológico se forman mediante

enlace Covalente. O2, CO2,H2O, NH4,

COMPUESTOS ORGANICOS

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¿Cómo se puede formar la

molécula de H2?

• ¿Cómo se puede formar la molécula de F2?

• ¿Cómo se puede formar la molécula de HCl?

• ¿Cómo se puede formar la molécula de Cl2?

• ¿Cómo se puede formar la molécula de H2O?

• ¿Cómo se puede formar la molécula de O2?

• ¿Cómo se puede formar la molécula de N2?

H· + ·H H:H

Diferentes tipos de enlace

covalente

• Si se comparten un par de e-: enlace covalente simple

• Si se comparten dos pares de e- : enlace covalente doble

• Si se comparten tres pares de e-: enlace covalente triple

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• Valencia covalente: número de electrones

que un átomo comparte para completar su

última capa.

• Se suele omitir su signo

Actividades pág. 49: 18, 20

Moléculas covalentes

• Se denomina molécula a una agrupación de un

número finito de átomos unidos por enlaces

covalentes

• Construye una molécula

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Enlace metálico

• Las sustancias metálicas están formadas por átomos de un mismo

elemento metálico (baja electronegatividad).

• Los átomos del elemento metálico pierden algunos electrones,

formándose un catión o “resto metálico”.

• Se forma al mismo tiempo una nube o mar de electrones: conjunto de

electrones libres, deslocalizados, que no pertenecen a ningún átomo en

particular.

• Los cationes se repelen entre sí, pero son atraídos por el mar de

electrones que hay entre ellos. Se forma así una red metálica: las

sustancias metálicas NO están formadas por moléculas.

Energía de enlace

Diagrama de energía frente a distancia interatómica

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• Actividades pág. 66: 9

• Actividades pág. 67: 14

Las propiedades características de las

sustancias están relacionadas con la forma

en que están unidas sus partículas y las

fuerzas entre ellas, es decir, con el tipo de

ENLACE que existe entre sus partículas.

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Propiedades sustancias metálicas

• Elevados puntos de fusión y ebullición

• Insolubles en agua

• Conducen la electricidad incluso en estado sólido (sólo se calientan: cambio físico). La conductividad es mayor a bajas temperaturas.

• Pueden deformarse sin romperse

(Recuerda el mercurio (Hg) es líquido a temperatura ambiente, existe una

gran variedad de temperaturas de fusión)

Propiedades compuestos iónicos

• Elevados puntos de fusión y ebullición:

Relacionado con la energía de red

• Solubles en agua

• No conducen la electricidad en estado

sólido, pero sí en estado disuelto o

fundido

• Al intentar deformarlos se rompe el cristal

(fragilidad)

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Fragilidad en un cristal iónico

FUERZA

Propiedades compuestos

covalentes

Sustancia molecular:

(molécula a una agrupación de un

número finito de átomos unidos por

enlaces covalentes muy fuertes)

•Bajos puntos de fusión y ebullición (sólidas líquidas o gases a

temperatura ambiente)

•No conducen la electricidad

•Solubles en sustancias que tengan similares fuerzas

intermoleculares:

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Solubles: Formación de puentes de Hidrógeno

Solubles: moléculas apolares – apolares

Solubles: moléculas polares – polares.

Insolubles: moléculas apolares - polares

¿Fuerza intermolecular?

¿Qué es una molécula polar?.

• Fuerzas de enlace de hidrógeno

• Fuerzas de Van der Waals

Fuerzas intermoleculares:

Son de mucha menos intensidad que los enlaces

atómicos.

Responsables de los estados de agregación de

las sustancias (sólido, líquido, gas).

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Enlace de hidrógeno: Cuando el átomo de hidrógeno está unido

a átomos con gran tendencia a ganar un

electrón (F, O, N). Al ser muy pequeño,

ese átomo de hidrógeno “desnudo” atrae

fuertemente (corta distancia) a la zona de

carga negativa de otras moléculas

HF

H2O

NH3

Enlace de hidrógeno en la molécula de

agua

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Enlace de hidrógeno

Este tipo de enlace es el responsable de

la existencia del agua en estado líquido y

sólido.

Estructura del hielo y del agua líquida

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Enlaces de hidrógeno en el ADN

Apilamiento de las bases.

May 08, 2002 lecture 2/ MBB 222 02-2 4

Non-covalent Bonds

Much weaker than covalent bonds

- these bonds break and reform at

Room Temperature (RT)

‘Transient Bonds’

- however, cumulatively they are very

effective e.g. helix for proteins and

double helix for DNA

Enlaces de

hidrógeno

Interior

hidrófobo

Esqueleto

desoxiribosa

-

fosfato

Enlaces de

hidrógeno

Exterior

hidrófil

o

A: adenina G: guanina C: citosina T: timina

Bases nitrogenada

s

Repulsión

electrostática

Fuerzas de Van der Waals entre

moléculas polares

HCl, HBr, HI…

- + + -

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• Elevados puntos de fusión y ebullición…

• Malos conductores de la electricidad

• Muy insolubles

• Muy duros y frágiles

• El grafito que forma estructura por capas le hace más

blando y conductor. Su fragilidad es extrema, sirve como

lubricante sólido.

Sustancia covalente (atómicos):

Diamante, Grafito, Sílice

Redes covalentes

La unión entre átomos que comparten electrones es muy

difícil de romper. Los electrones compartidos están muy

localizados.

Grafito: láminas de átomos

de carbono Estructura del diamante, C Estructura del cuarzo, SiO2

• Actividades pág. 55: 23; pág. 66: 11, 24

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THE END