Unidad IV (Enlaces Quimicos)

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UNIDAD IV ENLACE QUIMICO



FORMULA QUIMICA

Es la representación escrita de uncompuesto por medio de símbolos y

numero de los átomos que los que locomponen; recordando que una moléculaeta formada por la unión de 3 o masátomos.



PASOS PARA ESCRIBIRCORRECTAMENTE UNA FORMULAQUIMICAEscribir primero la parte positiva (catión)

y después la parte negativa (anión). Anotar los estados de oxidación de los

iones.Realizar la suma algebraica de los estados

de oxidación de los iones.

Si la suma algebraica es igual a cero,quiere decir que existe un equilibrio decarga, por lo tanto es correcto y la formulaestará correctamente escrita.



Si la suma algebraica de los estados deoxidación es diferente cero, implica una

desigualdad de cargas, la cuál se ajustará de lasiguiente manera:a) Los valores numéricos del estado de oxidación

se intercambian y se pone como subíndices

sin el signo.b) Si un subíndice afecta a un ion formado por

dos o más especies de átomos, todo el ion seencierra en un paréntesis y el subíndice se

escribe fuera de éste (los iones de un soloelemento no se encierra en paréntesis).c) Los subíndices igual a 1 no se representan.



Cuándo subíndices pueden sersimplificados, este proceso se haráúnicamente cuando no se altere la

estructura molecular del compuesto.

Comprobar que la suma algebraica de losestados de oxidación sea igual a cero.



LISTA DE CATIONES

NOMBRE SIMBOLO ESTADO DEOXIDACION

Litio Li+ +1

Sodio Na+ +1

Potasio K + +1

Amonio NH4+ +1

Cobre (I),cuproso Cu+

+1

Plata Ag+ +1

Magnesio Mg+2 +2




Calcio Ca+2 +2

Estroncio Sr+2 +2

Cobre (II),Cúprico

Cu+2 +2

Fierro (II),Ferrosos

Fe+2 +2

Fierro (III),Férrico

Fe+3 +3

Zinc Zn+2 +2

Aluminio Al+3 +3

Galio Ga+3 +3



LISTA DE ANIONES


Cloruro Cl¯ -1

Bromuro Br¯ -1

Hidróxidos OH¯ -1

Permanganato Mn04 ¯

Bicarbonato HCO3 ¯

Nitrato NO3 ¯

Nitrito NO2 ¯

Sulfato SO4 ¯ ² -2




Sulfito SO3 -2 -2

Tiosulfato S2O3 -2 -2

Cromato CrO4 -2 -2

Dicromato Cr2O7 -2 -2Carbonato C03 -2 -2

Fosfato PO4 -3 -3

Oxido (M) O -2 -2

Anhídrido (No M) O-2 -2

Peróxido O2

¯ -2




Sulfuro S -2 -2

Bromato BrO3 ¯ -1

Clorato ClO3 ¯ -1

Cianuro CN¯ -1



NOMENCLATURA DE COMPUETOSQUÍMICOS INORGÁNICOS.

Según la IUPAC que es el organismointernacional encargado de dar nombre a

los compuestos químicos, menciona quepara dar nombre a una fórmulainorgánica se sigue la nomenclatura de loscompuestos binarios.



Nombrar el anión (parte negativa).Nombrar la preposición “DE”. Nombrar el catión (parte positiva).En el caso de los cationes que presenten

más de un estado de oxidación, este valordeberá anotarse en número romano y

entre paréntesis.



OTRA FORMA DE NOMBRARCOMPUESTOS SON LOS SIGUIENTES:

Por medio de prefijos y terminacionesutilizando el derivado latino o griego delelemento (iones).

TERMINACIONES ICO- mayor ATO-mayorOSO-menorITO-menor

PREFIJOS HIPER- mayorHIPO- menor



Por medio de sufijos y prefijos que

indiquen el número de átomos o iones dela fórmula.MONO- uno, BI O DI – dos, TRI – tres,

ETC.

En el caso de compuestos con el hidrógenocomo catión se les llama ácidos y el anión

se nombra del derivado latín o riego delque provenga.



ENLACES QUÍMICOS TIPOS DE ENLACES



ENLACES QUÍMICOS

Son fuerzas que mantienen unidos a losátomo.

Un átomo al unirse con otro átomo formaenlaces en los que intervienenbásicamente los electrones del últimonivel.

TIPOS DE ENLACES



ENLACE IÓNICO

Se forma con la donación o transferencia de1 o mas electrones, son enlaces muy fuerte,las propiedades físicas de las moléculas conenlaces iónicos son muy altas; se formanbásicamente cuando se une un metal con unno metal; la diferencia de

electronegatividades es mayor de 1.7.



COMPUESTOS IÓNICOS1. Son sólidos con puntode fusión altos (por lo general,> 400ºC)2. Muchos son solubles endisolventes polares, como elagua..3. La mayoría es

insoluble en disolventes nopolares, como el hexano C6H14.4. Los compuestosfundidos conducen bien laelectricidad porque contienen

partículas móviles con carga(iones)5. Las soluciones acuosasconducen bien la electricidadporque contienen partículasmóviles con carga (iones).

COMPUESTOSCOVALENTES1. Son gases, líquidos osólidos con punto de fusiónbajos (por lo general, < 300ºC)2. Muchos de ellos soninsolubles en disolventespolares.

3. La mayoría es solubleen disolventes no polares,como el hexano C6H14.4. Los compuestoslíquidos o fundidos no

conducen la electricidad.5.Las soluciones acuosassuelen ser malas conductorasde la electricidad porque nocontienen partículas concarga.



ENLACE COVALENTE

Se forma cuando se comparte de pares deelectrones, son enlaces débiles, sus propiedadesfísicas son bajas, bajo punto de fusión y deebullición;

Hay 3 tipos. No polares, polares, coordinado.



ENLACE COVALENTE

Los pares de enlace que no forman parte del enlacese denominan “pares libres” (no enlace)

Tipos de enlace: Sencillo ( 1 par de electrones) H2

Doble (2 pares de electrones) O2

Triple (3 pares de electrones) N2

F F + F F Pares libres

Par enlace



ENLACE COVALENTE /ENLACE IONICO

átomos átomos

Comparticiónde electrones

Transferenciade electrones

Enlace covalente

Ionpositivo

Ionnegativo

Enlace iónico



ENLACE COVALENTE POLAR

Ocurre cuando los átomos que compartenel par de electrones tienen valoresdiferentes de electronegatividades. El parde electrones que se comparten sedesplaza con mas fuerza hacia el átomocon mayor electronegatividad.



POLARIDAD DE LAS MOLECULAS

H-ClH<Cl electronegatividad



ENLACE COVALENTE NO POLAR

Ocurre cuando las electronegatividades de losátomos que forman el enlace es igual, por lo tantose atraen con la misma fuerza.



POLARIDAD DE LAS MOLÉCULAS

Si los pares de e- son de enlace, la molécula es no polar.

Cuando los pares están distribuidos simétricamente alrededor del átomo central

Si hay pares de

no enlace la

molécula es

polar.



ENLACE COVALENTE COORDINADO

El par de electrones que se va compartirsólo lo aporta uno de los átomos, aunqueese par sea compartido por ambos átomos.



ENLACE DE ÁTOMOS DE AZUFRE (S) Y OXIGENO (O)

Molécula de SO:Enlace covalente doble .

Molécula de SO2:Enlace covalente doble y un enlacecovalente coordinado o dativo.

Molécula de SO3:Enlace covalente doble y dos enlaces

covalentes coordinados o dativo.

:S ═ O:˙ ˙ ˙ ˙

˙ ˙ S ═ O:

˙ ˙ :O ← ˙ ˙ ˙ ˙

S ═ O:

˙ ˙ :O ←

˙ ˙

˙ ˙

↓

:O:

˙ ˙

POLARIDAD DE LOS ENLACES



POLARIDAD DE LOS ENLACESENLACE INTERMEDIO

En el caso de moléculas heteronúcleares,uno de los átomos tendrá mayorelectronegatividad que el otro y, en

consecuencia, atraerá mas fuertementehacia sí al par electrónico compartido. Elresultado es un desplazamiento de lacarga negativa hacia el átomo más

electronegativo, quedando entonces el otrocon un ligero exceso de carga positiva.



EJEMPLO

En la molécula de HCl la mayorelectronegatividad del cloro hace quesobre éste aparezca una fracción de carga

negativa, mientras que sobre el hidrógenoaparece una positiva de igual valorabsoluto. Resulta así una molécula polar,con un enlace intermedio entre el

covalente y el iónico.



ENLACE POR PUENTE DEHIDRÓGENO

Mas que un enlace, es una atracción,ocurre cuando el hidrógeno se une aalgunos átomos mas electronegativos,

como el F, N, O.

Este enlace explica fenómenos como

variantes en las propiedades físicas dealgunas moléculas.



AGUA

ENLACE



ENLACE METÁLICO

Los átomos de los metales se unenmediante el denominado enlace metálicoes el responsable de todas las propiedadesmetálicas. Los átomos que constituyen losmetales tienen pocos electrones devalencia, pero con libertad para moversepor toda la red de iones positivos



Las sustancias metálicas están formadas porátomos de un mismo elemento metálico (bajaelectronegatividad).

Los átomos del elemento metálico pierdenalgunos electrones, formándose un catión o“resto metálico”.

Se forma al mismo tiempo una nube o mar deelectrones: conjunto de electrones libres,deslocalizados, que no pertenecen a ningúnátomo en particular.

Los cationes se repelen entre sí, pero son atraídospor el mar de electrones que hay entre ellos. Seforma así una red metálica: las sustanciasmetálicas tampoco están formadas por moléculas.



Los electrones no están unidos a ningún ion enparticular y son móviles: explica la conductividadeléctrica.

Al no estar enlazados a ningún átomo, no estánlimitados en su capacidad de absorber fotones deluz visible.

Los electrones de la superficie son capaces deirradiar luz de la misma frecuencia que la luzincidente: brillo

Por efecto de presión externa, se puede desplazaruna capa de iones metálicos pero la estructura

interna permanece inalterada y el mar deelectrones se reajusta rápidamente: maleabilidady ductilidad



ENLACE METÁLICO



ENLACE METÁLICO. EMPAQUETAMIENTO COMPACTO

Los átomos se sitúan lo más cerca posible.

Segunda capa

Primera capa



ENLACE METÁLICO Los electrones de estos elementos pueden

ubicarse en dos estados energéticosprincipales:

1. Banda de valencia (de menor energía), desde

la cuál, al recibir la energía necesaria, puedenser promovidos a un estado superior.

2. La banda de conducción.En este modelo, la red metálica está formada por

iones positivos fijos. Los electrones de valenciade estos cationes no pertenecen a ningún átomo yson los responsables de la conducción eléctrica ycalórica.



ENLACE MULTIPLE

Se forma con moléculas que pueden tener dentrode su estructura varios tipos de enlace, perosiempre resaltando aquel el cual se lleva la uniónentre catión y anión.

Molécula de SO3:Enlace covalente doble y dos enlaces covalentescoordinados o dativo.

S ═ O:

˙ ˙ :O ←

˙ ˙

˙ ˙

↓

:O:˙ ˙



HIBRIDACIÓN

Es la combinación de dos o más orbitales paraformar nuevos orbitales diferentes a losoriginales, conocidos como híbridos.



1S2 2S2 2PX 1 2PY1 2PZ0 (ESTADO BASAL)

Con esta configuración no le es posible formarcuatro enlaces. Una manera de lograrlo es,adoptando la configuración de mayor energía(estado excitado). Decimos que un átomo se excita

cuando recibe energía externa. En este caso, elcarbono recibe energía externa, la cual es utilizadapor los electrones externos para promoverse de unsubnivel a otro, de mayor energía.

1s2 2s1 2px1 2py1 2pz1 (estado excitado)



HIBRIDACIÓN SP3

Es el proceso de realizar combinacioneslineales, estos orbitales en particular sellaman híbridos tetraédricos o híbridos

sp3. La extensión de los orbitales híbridoses mucho mayor que la de cualquiera delas S y P, por separado; el traslape y por lotanto la fuerza del enlace son

correspondientemente mayores.Este tipo de hibridación presenta una sola

ligadura.



Se dice que se produce una hibridación sp3 en elátomo de carbono, cuando los orbitales 2s y 2p(uno s y tres p) se mezclan o hibridizan formandocuatro orbitales híbridos sp3.

1s2 2s1 2px1 2py1 2pz1 (estado excitado)

1s2 2(sp3)1 2(sp3)1 2(sp3)1 2(sp3)1

(estado híbrido)



Estos orbitales híbridos tendrán la misma forma yla misma energía, por ello se dice, que son

equivalentes. Presentan un arreglo geométricotetraédrico y sus ángulos de enlace de 109.5o.



La hibridación sp3 en el átomo de carbono, escaracterística de los alcanos. En cada caso, losenlaces formados por el átomo de carbono sonenlaces sencillos (enlaces tipo sigma, σ); losenlaces C-C se forman por el traslape de losorbitales sp3-sp3 y los enlaces C-H por eltraslape de los orbitales sp3-s. Podemos concluirque siempre que el átomo de carbono se una acuatro átomos iguales o diferentes, presentaráhibridación sp3.



HIBRIDACIÓN SP2

Si la estructura clásica de una molécula implicaun enlace doble en el átomo central, siendo losotros enlaces sencillos, entones los híbridosincluirán sólo los orbitales S, Px, Py, el orbital Pz

permanece intacto. Por lo tanto podemos formar los híbridos

trigonales, los requisitos de los 3 orbitales es quetengan extensión máxima y que sean

equivalentes entre si, producen 3 orbitales queestán dirigidos a los vértices de un trianguloequilátero en el plano xy.

Este tipo de hibridación presenta 2 ligaduras.



En esta hibridación se mezcla un orbital s con dosorbitales p, quedando un orbital p puro sin hibridizar.

1s2 2s2 2px1 2py1 2pz0 (estado basal) 1s2 2s1 2px1 2py1 2pz1 (estado excitado)

1s2 2(sp2)1 2(sp2)1 2(sp2)1 2pz1 (estado híbrido)Los tres orbitales híbridos sp2 son usados por el átomo

de carbono para formar tres enlaces s y el orbital ppuro para formar el enlace p.



El carbono puede formar tres orbitales híbridos sp2equivalentes. El otro orbital p no forma orbitaleshíbridos y sus lóbulos quedan perpendiculares al plano delos orbitales híbridos sp2.



HIBRIDACIÓN SP

Si hacemos la combinación entre losorbitales s y p, obtenemos 2 híbridos sp.

El más simple del enlace triple es el de la

molécula de nitrógeno. Se forman 2enlaces pi además del enlace sigma. Lospares no compartidos están a 180 gradosdel enlace sigma a cada extremo de la

molécula.Este tipo de hibridación presenta tres

ligaduras.



En esta hibridación se mezcla un orbital s con unorbital p, quedando dos orbitales p puros sinhibridizar.

1s2 2s2 2px1 2py1 2pz0 (estado basal) 1s2 2s1 2px1 2py1 2pz1 (estado excitado)

1s2 2(sp)1 2(sp)1 2py1 2pz1 (estado híbrido)



Los dos orbitales híbridos sp son usados

por el átomo de carbono para formar dosenlaces s y los orbitales p puros paraformar dos enlaces p.

Cuando el átomo de carbono forma untriple enlace carbono-carbono, carbono-nitrógeno o dos enlaces doblesacumulados, utiliza una hibridación sp.

CH= CH O=C=O N= CH CH2=C=CH2



Átomo decarbono conhibridación sp.

Enlace sigma(sp-sp) y traslapede orbitales ppara formar dosenlaces pi ( π).

Átomo decarbono conhibridación sp.



Formación del triple enlace en el acetileno



RESONANCIA

Significa el empleo de 2 o mas estructurasde Lewis para representar una molécula

particular. Ninguna de las estructuras deresonancia representa adecuadamente ensu totalidad a la molécula real.



ESTRUCTURAS RESONANTES © Se describe la estructura electrónica de una

molécula que tiene enlace deslocalizado,escribiendo todas las fórmulas de Lewisposibles, esto se llaman fórmulas deresonancia.

© Una regla que debe seguirse al escribir las

formas de resonancia es que el orden de losnúcleos debe ser el mismo en todas ellas, esdecir los átomos deben estar unidos en elmismo orden. Ejemplo: NO3

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Unidad IV (Enlaces Quimicos)

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