Qué Es Un Enlace Covalente

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Qué es un enlace covalente?Las estructuras de gas inerte de estos elementos se pueden alcanzar por mecanismos de compartimiento de electrones entre átomos, a esto le llamamos enlace covalente.

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Qu es un enlace covalente?Lasestructurasdegasinerte de estos elementos se pueden alcanzar por mecanismos de compartimiento de electrones entre tomos, a esto le llamamos enlace covalente.Un enlace covalente es algo ms difcil de visualizar que un enlace electrocovalente porque requiere el compartimiento de un par de electrones entre dos tomos. La estabilidad de este enlace se puede atribuir a la atraccin compleja de dos ncleos cargados positivamente por el par de electrones compartido.Al mismo,tiempoexisten fuerzas de repulsin tanto en la regin del par de electrones como entre los dos ncleos cargados positivamente.Cada electrn, de donde quiera que venga, ejerce unafuerzade atraccin, as mismo sobre cada ncleo.El par de electrones en un enlace covalente es nico, hasta el punto de que el principio de exclusin descarta la presencia de electrones adicionales en el mismo orbital. Salbauah WendellEnlace covalenteEn el enlace covalente dos electrones comparten electrones para lograr completar su nivel de energa ms externo.La diferencia que hay entre electronegatividades entre los tomos que forman el enlace, es menor a 1.7. A diferencia de lo que sucede en el enlace inico, en el que se transfieren electrones, en este tipo de enlace, se comparten.Al compartir uno o ms electrones, logran un nuevo orbital llamado orbital, al completar la cantidad de electrones, se logra la cantidad requerida y as volverse estable.Al compartir un solo electrn, logramos hacer un enlace covalente simple, as mismo al compartir 4 electrones, en 2 partes, completamos un enlace covalente doble, y el enlace covalente triple lo logramos cuando compartimos 6 electrones en 3 paresCaractersticas de molculas con enlaces covalentes.?Bajas temperaturas defusiny ebullicin.?En condiciones normales (25), estas pueden ser slidas, lquidas o gaseosas.?Son blandos enestadoslido.?Son aislantes decorriente elctricaycalor.?Son solubles enagua.(Luciano Levin, 2011)Propiedades de losmaterialescon enlaces polaresEnlace covalente polar.- Los enlaces son polares debido a que los dos tomos tienen diferentes electronegatividades. La polaridad se debe a ladistribucindesigual de los electrones debida a que eltomoms electronegativo tiene una mayor atraccin hacia el par compartido de electrones. Cuando se tiene un enlace covalente polar en una molcula diatnica, como el HCl, la molcula es polar. Por polar se entiende una distribucin desigual de la carga elctrica. En general, sin embargo, la molcula de HCl es neutra porque la carga negativa parcial del tomo de cloro esta compensada exactamente por la carga positiva parcial del tomo dehidrgeno.Enlace Covalente no polar.- Es cuando el par de electrones compartidos esta igualmente atrado por los dos tomos. Se forman entre el mismo tipo de tomos.Unapropiedadtil para distinguir el enlace covalente no polar del enlace covalente polar es la electronegatividad, es decir, la capacidad de un tomo para atraer hacia si los electrones de unenlace qumico. Los elementos con electronegatividad alta tienen ms tendencia para atraer electrones que los elementos de la electronegatividad baja. Como es de esperarse, la electronegatividad se relaciona con la afinidadelectrnicay la energa de ionizacin. As un tomo como el flor que tiene la mayor afinidad electrnica (tiende a tomar electrones fcilmente) y una energa de ionizacin alta (no pierde electrones con facilidad), tiene electronegatividad alta. Por el contrario el sodio tiene bajadensidadelectrnica, baja energa de ionizacin y baja electronegatividad.Pg. 377,prrafo4(Chang, 2005)Propiedad de los materiales con enlace covalenteComparacin de las propiedades de los compuestos covalentes y los compuestos inicosLos compuestos inicos y covalentes exhiben marcadas diferencias en sus propiedades fsicas generales debido a que sus enlaces son de distintanaturaleza. En los compuestos covalentes existen dos tipos de fuerzas de atraccin. Una de ellas es la que mantiene unidos a los tomos de una molcula. Una medida cuantitativa de esta atraccin es la entalpia de enlace. La otra fuerza de atraccin opera entre las molculas y se llama fuerza intermolecular. Como las fuerzas intermoleculares suelen ser ms dbiles que las fuerzas que mantienen unidos a los tomos de una molcula, las molculas de un compuesto covalente se unen con menos fuerza. En consecuencia, los compuestos covalentes casi siempre songases, lquidos o solidos debajo punto defusin. Por otro lado, las fuerzas electrostticas que mantienen unidos a los iones en un compuesto inico, por lo comn son muy fuertes, de modo que los compuestos inicos son slidos atemperaturaambientey tiene punto de fusin elevada. Muchos compuestos inicos son solubles en agua, y sus disoluciones acuosas conducen laelectricidaddebido a que estos compuestos son electrolitos fuertes. La mayora de los compuestos covalentes son insolubles en agua, o si se llegan a disolver, sus disoluciones acuosas por lo general no conducen electricidad porque estos compuestos no son electrolitos. Los compuestos covalentes lquidos o fundidos no conducen electricidad porque no hay iones presentes.En los estados lquido y gaseoso, las sustancias inicas no muestran este empaquetamiento ordenado de los iones que es caracterstico de sus estados solidos (cristalinos). Enel estadocristalino, losgruposde iones y los pares de iones son unidades estructurales importantes. Sin embargo, el enlace se debe principalmente a las atracciones electrostticas entre los iones de carga opuesta.Qumicade la materiaEnlaces inicosCuando losmetalesreaccionan con los no metales forman compuestos inicos muy estables y se requiere energa considerable para romperlos, Normalmente los metales son los que seden los electrones a los no metales. Las estructuras de prcticamente todos los compuestos inicos binarios se explican mediante unmodelode empacamiento de iones, como si fuesen esferas duras.Ejemplo:Cuando un elemento degrupo1 (con electronegatividad aproximada de .8) reacciona con un elemento del grupo 7 (convaloresde electronegatividad cercan a 3) se forman iones que dan como resultado una sustancia inica.En la visin simplificada del denominadoenlace covalente, uno o ms electrones (frecuentemente unpar de electrones) son llevados al espacio entre los dos ncleos atmicos. Ah, los electrones negativamente cargados son atrados a las cargas positivas deambosncleos, en vez de slo su propio ncleo. Esto vence a la repulsin entre los dos ncleos positivamente cargados de los dos tomos, y esta atraccin tan grande mantiene a los dos ncleos en una configuracin de equilibrio relativamente fija, aunque an vibrarn en la posicin de equilibrio. En resumen, el enlace covalente involucra la comparticin de electrones en los que los ncleos positivamente cargados de dos o ms tomos atraen simultneamente a los electrones negativamente cargados que estn siendo compartidos. En unenlace covalente polar, uno o ms electrones son compartidos inequitativamente entre dos ncleos.En una visin simplificada de unenlace inico, el electrn de enlace no es compartido, sino que es transferido. En este tipo de enlace, elorbital atmicoms externo de un tomo tiene un lugar libre que permite la adicin de uno o ms electrones. Estos electrones recientemente agregados ocupan potencialmente un estado de menor energa (ms cerca al ncleo debido a la altacarga nuclear efectiva) de lo que experimentan en un tipo diferente de tomo. En consecuencia, un ncleo ofrece una posicin de ms fuerte unin a un electrn de lo que lo hace el otro ncleo. Esta transferencia ocasiona que un tomo asuma una carga neta positiva, y que el otro asuma una carga neta negativa. Entonces, elenlaceresulta de la atraccin electrosttica entre los tomos, y los tomos se constituyen en ((iones)) de carga positiva o negativa.Todos los enlaces pueden ser explicados por la teora cuntica, pero, en la prctica, algunas reglas de simplificacin les permiten a los qumicos predecir la fuerza de enlace, direccionalidad ypolaridadde los enlaces. Laregla del octetoy la (TREPEV) teora de repulsin de pares de electrones de lacapa de valenciason dos ejemplos.Existen teoras ms sofisticadas, como lateora del enlace de valencia, que incluye lahibridacin de orbitalesy laresonancia, y el mtodo decombinacin lineal de orbitales atmicosdentro de lateora de los orbitales moleculares, que incluye a lateora del campo de los ligantes. Laelectrostticaes usada para describir polaridades de enlace y los efectos que ejerce en las sustancias qumicas.Historia del concepto de enlace qumico[editar]Las primeras especulaciones respecto a la naturaleza delenlace qumicoson tan tempranas como en el siglo XII. Se supona que ciertos tipos deespecies qumicasestaban unidas entre s por un tipo deafinidad qumica.En 1704,Isaac Newtonesboz su teora de enlace atmico, en "Query 31" de suOpticks, donde lostomosse unen unos a otros por alguna "fuerza". Especficamente, despus de investigar varias teoras populares, en boga en aquel tiempo, de cmo los tomos se poda unir unos a otros, por ejemplo, "tomos enganchados", "tomos pegados unos a otros por reposo", o "unidos por movimientos conspirantes", Newton seal lo que inferira posteriormente a partir de su cohesin que:Las partculas se atraen unas a otras por algunafuerza, que en contacto inmediato es excesivamente grande, a distancias pequeas desempean operaciones qumicas y su efecto deja de sentirse no lejos de las partculas.En 1819, a raz de la invencin de lapila voltaica,Jns Jakob Berzeliusdesarroll una teora de combinacin qumica, introduciendo indirectamente el carcter electropositivo y electronegativo de los tomos combinantes. A mediados del siglo XIX,Edward Frankland, F.A. Kekule, A.S. Couper, A.M. Butlerov yHermann Kolbe, ampliando lateora de radicales, desarrollaron lateora de valencia, originalmente llamado "poder combinante" en que los compuestos se mantena unidos debido a la atraccin entre polos positivo y negativo. En 1916, el qumicoGilbert N. Lewisdesarroll el concepto deenlace de par de electrones, en el que dos tomos pueden compartir uno y seis electrones, formando elenlace de un solo electrn,enlace simple,enlace doble, oenlace triple:En las propias palabras de Lewis:Un electrn puede formar parte de las envolturas de dos tomos diferentes y no puede decirse que pertenezca a uno simplemente o exclusivamente.El mismo ao,Walther Kossellanz una teora similar a la de Lewis, con la diferencia de que su modelo asuma una transferencia completa de electrones entre los tomos, con lo que era un modelo deenlace inico. Tanto Lewis y Kossel estructuraron sus modelos de enlace a partir de laregla de Abegg(1904).En 1927, el fsico dans Oyvind Burrau deriv la primera descripcin cuntica matemticamente completa de un enlace qumico simple, el producido por un electrn en el ion de hidrgeno molecular (dihidrogenilio), H2+.1Este trabajo mostr que la aproximacin cuntica a los enlaces qumicos podran ser correctas fundamental y cualitativamente, pero los mtodos matemticos usados no podran extenderse a molculas que contuvieran ms de un electrn. Una aproximacin ms prctica, aunque menos cuantitativa, fue publicada en el mismo ao porWalter HeitleryFritz London. El mtodo de Heitler-London forma la base de lo que ahora se denominateora del enlace de valencia. En 1929,Sir John Lennard-Jonesintrodujo el mtodo decombinacin lineal de orbitales atmicos(CLOA o dentro de lateora de orbitales moleculares, sugiriendo tambin mtodos para derivar las estructuras electrnicas de molculas de F2(flor) y las molculas de O2(oxgeno), a partir de principios cunticos bsicos. Esta teora deorbital molecularrepresent un enlace covalente como un orbital formado por combinacin de los orbitales atmicos de la mecnica cuntica deSchrdingerque haban sido hipotetizados por los electrones en tomos solitarios. Las ecuaciones para los electrones de enlace en tomos multielectrnicos no podran ser resueltos con perfeccin matemtica (esto es,analticamente), pero las aproximaciones para ellos an producen muchas predicciones y resultados cualitativos buenos. Muchos clculos cuantitativos enqumica cunticamoderna usan tanto las teoras de orbitales moleculares o de enlace de valencia como punto de partida, aunque una tercera aproximacin, lateora del funcional de la densidad, se ha estado haciendo ms popular en aos recientes.En 1935, H.H. James y A.S. Coolidge llev a cabo un clculo sobre la molcula de dihidrgeno que, a diferencia de todos los clculos previos que usaban funciones slo de la distancia de los electrones a partir del ncleo atmico, us funciones que slo adicionaban explcitamente la distancia entre los dos electrones.2Con 13 parmetros ajustables, ellos obtienen el resultado muy cercano al resultado experimental para la energa de disociacin de enlace. Posteriores extensiones usaron hasta 54 parmetros y producen gran concordancia con los experimentos. Este clculo convenci a la comunidad cientfica que la teora cuntica podra concordar con los experimentos. Sin embargo, esta aproximacin no tiene relacin fsica con la teora de enlace de valencia y orbitales moleculares y es difcil de extender a molculas ms grandes.Teora de enlace de valencia[editar]Artculo principal:Teora del enlace de valenciaEn el ao 1927, la teora de enlace de valencia fue formulada, argumentando esencialmente que el enlace qumico se forma cuando doselectrones de valencia, en sus respectivosorbitales atmicos, trabajan o funcionan para mantener los dos ncleos juntos, en virtud a los efectos de disminucin de energa del sistema. En 1931, a partir de esta teora, el qumicoLinus Paulingpublic lo que algunos consideran uno de las ms importantes publicaciones en la historia de la qumica: "Sobre la naturaleza del enlace qumico". En este documento, tomando en cuenta los trabajos de Lewis, la teora del enlace de valencia (TEV) de Heitler y London, as como su propio trabajo preliminar, present seis reglas para el enlace de electrones compartidos, aunque las tres primeras ya eran conocidas genricamente:1.El enlace de par de electrones a travs de la interaccin de un electrn desapareado de cada uno de dos tomos.2.Elspinde los electrones involucrados en el enlace, tienen que ser opuestos.3.Una vez apareados, los dos electrones no pueden formar parte de enlaces adicionales.Sus tres ltimas reglas eran nuevas:4.Los trminos de intercambio de electrones para formar el enlace involucra slo una funcin de onda de cada tomo.5.Los electrones disponibles en el menor nivel de energa forman los enlaces ms fuertes.6.De dos orbitales en un tomo, el que pueda solaparse en mayor proporcin con un orbital de otro tomo formar el enlace ms fuerte, y este enlace tender a orientarse en la direccin del orbital ms concentrado.A partir de este artculo, Pauling publicara en 1939 un libro de texto: "Sobre la Naturaleza del Enlace Qumico" que vendra a ser llamado por algunos como la "biblia" de la qumica moderna. Este libro ayud a los qumicos experimentales a entender el impacto de la teora cuntica sobre la qumica. Sin embargo, la edicin posterior de 1939 fall en explicar adecuadamente los problemas que parecan ser mejor entendibles por la teora de orbitales moleculares. El impacto de la teora del enlace de valencia declin durante la dcada de 1960 y 1970 a la par con el crecimiento en popularidad de la teora de orbitales moleculares, que estaba siendo implementada en muchos programas de grandes ordenadores. A partir de la dcada de 1960, los problemas ms difciles de la implementacin de la teora del enlace de valencia en programas de computadoras haban sido mayormente resueltos y la teora del enlace de valencia vio un resurgimiento.Teora de los orbitales moleculares[editar]Artculo principal:Teora de los orbitales moleculares

Orbital molecularHOMO-5 de tipopi, en la molcula de trifluoruro de boro, calculado usando Spartan.Lateora de los orbitales moleculares(TOM) usa una combinacin lineal deorbitales atmicospara formar orbitales moleculares, que abarcan la molcula entera. Estos orbitales son divididos frecuentemente enorbitales enlazantes,orbitales antienlazantes, yorbitales de no enlace. Unorbital moleculares simplemente un orbital de Schrdinger que incluye varios, pero frecuentemente slo dos, ncleos. Si este orbital es del tipo en que los electrones tienen una mayor probabilidad de estarentrelos ncleos que en cualquier otro lugar, el orbital ser un orbital enlazante, y tender a mantener los ncleos cerca. Si los electrones tienden a estar presentes en un orbital molecular en que pasan la mayor parte del tiempo en cualquier lugar excepto entre los ncleos, el orbital funcionar como un orbital antienlazante, y realmente debilitar el enlace. Los electrones en orbitales no enlazantes tienden a estar en orbitales profundos (cerca a losorbitales atmicos) asociados casi enteramente o con un ncleo o con otro y entonces pasarn igual tiempo entre los ncleos y no en ese espacio. Estos electrones no contribuyen ni detractan la fuerza del enlace.Comparacin de las teoras del enlace de valencia y de los orbitales moleculares[editar]En algunos aspectos, la teora del enlace de valencia es superior a la teora de orbitales moleculares. Cuando se aplica a la molcula ms simple de dos electrones, H2, la teora del enlace de valencia, incluso al nivel ms simple de la aproximacin de Heitler-London, produce una aproximacin ms cercana a laenerga de enlace, y provee una representacin ms exacta del comportamiento de los electrones al formarse y romperse los enlaces qumicos.. Esto explica en parte por qu la curva de energa total versus la distancia interatmica del mtodo de orbitales de valencia yace por encima de la curva del mtodo de orbitales moleculares a todas las distancias y, ms particularmente, para distancias mucho ms grandes. Esta situacin surge para todas las molculas diatmicas homonucleares y es particularmente un problema para el F2, para el que la energa mnima de la curva con la teora de orbitales moleculares es an mayor en energa que la energa de los dos tomos de flor no enlazados.Los conceptos de hibridacin son verstiles, y la variabilidad en el enlace en muchos compuestos orgnicos es tan modesta que la teora del enlace permanece como una parte integral del vocabulario del qumico orgnico. Sin embargo, el trabajo deFriedrich Hund,Robert Mulliken, yGerhard Herzbergmostr que la teora de orbitales moleculares provee una descripcin ms apropiada de las propiedades espectroscpicas, magnticas y de ionizacin de las molculas. Las deficiencias de la teora del enlace se hicieron aparentes cuando las molculashipervalentes(por ejemplo, el PF5) fueron explicadas sin el uso de los orbitales "d" que eran cruciales en el esquema de enlace basado en hibridacin, propuesto para tales molculas por Pauling. Loscomplejos metlicosycompuestos deficientes en electrones(como eldiborano) tambin resultaron ser mejor descritos por la teora de orbitales moleculares, aunque tambin se han hecho descripciones usando la teora del enlace de valencia.. Si se toma la descripcin de orbital molecular simple del estado fundamental y se combina dicha funcin con las funciones que describen todos los estados excitados posibles usando los orbitales no ocupados que surgen del mismo juego de orbitales atmicos, tambin se llega a la funcin de onda de interaccin de configuracin completa.. Esto puede ser descrito diciendo que la aproximacin de orbitales moleculares simple es demasiadodeslocalizada, mientras que la aproximacin de enlaces de valencia es demasiadolocalizado.Estas dos aproximaciones son ahora observadas como complementarias, cada una proveyendo sus propias perspectivas en el problema del enlace qumico. Los clculos modernos enqumica cunticageneralmente empiezan a partir de (pero finalmente van ms all) un orbital molecular en vez de una aproximacin de enlace de valencia, no por algn tipo de superioridad intrnseca de la primera, sino porque la aproximacin de orbitales moleculares es mucho ms rpidamente adaptable a computacin numrica. Sin embargo, ahora hay mejores programas de enlace de valencia disponibles.Unenlace covalenteentre dos tomos se produce cuando estos tomos se unen, para alcanzar el octeto estable, compartiendoelectronesdel ltimo nivel1(excepto el Hidrgeno que alcanza la estabilidad cuando tiene 2 electrones). La diferencia de electronegatividad entre los tomos no es lo suficientemente grande como para que se produzca una unin de tipo inica. Para que un enlace covalente se genere es necesario que la diferencia de electronegatividad entre tomos sea menor a 1,7.De esta forma, los dos tomos comparten uno o mspares electrnicosen un nuevo tipo de orbital, denominadoorbital molecular. Los enlaces covalentes se producen entre tomos de un mismo elemento no metal y entre distintos elementos no metales.Cuando tomos distintos no metales se unen en forma covalente, uno de ellos resultar ms electronegativo que el otro, por lo que tender a atraer la nube electrnica del enlace hacia su ncleo, generando un dipolo elctrico. Esta polarizacin permite que las molculas del mismo compuesto se atraigan entre s por fuerzas electrostticas de distinta intensidad.Por el contrario, cuando tomos de un mismo elemento no metlico se unen covalentemente, su diferencia de electronegatividad es cero y no se crean dipolos. Las molculas entre s poseen prcticamente una atraccin nula.En sntesis, en unenlace inico, se produce la transferencia de electrones de un tomo a otro y en el enlace covalente, los electrones de enlace son compartidos por ambos tomos. En el enlace covalente, los dos tomos no metlicos comparten uno o ms electrones, es decir, se unen a travs de sus electrones en el ltimo orbital, el cual depende delnmero atmicoen cuestin. Entre los dos tomos pueden compartirse uno, dos o tres pares de electrones, lo cual dar lugar a la formacin de un enlace simple, doble o triple respectivamente. En laestructura de Lewis, estos enlaces pueden representarse por una pequea lnea entre los tomos... OBJETIVO.-Diferenciar los distintos tipos de enlace quimico para establecer las propiedades de cada compuesto.1. Generalidades de los enlaces quimicosLos enlaces quimicos, son las fuerzas que mantienen unidos a los atomos.Cuando los tomos se enlazan entre si,ceden, aceptanocomparten electrones.Son loselectrones de valenciaquienes determinan de que forma se unir un atomo con otro y las caracteristicas del enlace.2. Regla del octeto.EL ultimo grupo de la tabla periodica VIII A (18), que forma la familia de los gases nobles, son los elementos mas estables de la tabla periodica. Esto se deben a que tienen 8 electrones en su capa mas externa, excepto el Helio que tiene solo 2 electrones, que tambien se considera como una configuracion estable.Los elementos al combinarse unos con otros, aceptan, ceden o comparten electrones con la finalidad de tener 8 electrones en su nivel ms externo, esto es lo que se conoce como laregla del octeto.

3. Enlace ionicoCaracteristicas: Esta formado pormetal + no metal No forma moleculas verdaderas, existe como un agregado deaniones(iones negativos) ycationes(iones positivos). Losmetales ceden electronesformando porcationes,losno metales aceptan electronesformandoaniones.Los compuestos formados pos enlaces io;nicos tienen las siguientes caracteristicas: Son solidos a temperatura ambiente, ninguno es un liquido o un gas. Son buenos conductores del calor y la electricidad. Tienen altos puntos de fusion y ebullicion. Son solubles en solventes polares como el agua