EL ENLACE QU

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EL ENLACE QUÍMICO
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Planteamiento del problema

• La mina de un lápiz se compone de grafito y
  arcilla. El grafito es una sustancia simple
  formada por átomos de carbono. Existe otra
  sustancia simple formada también por átomos de
  carbono llamada diamante.
• Cuál es la causa de que ambas sustancias tengan
  propiedades tan distintas y sin embargo estén
  formadas por el mismo tipo de átomo?

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Planteamiento del problema

1. Por qué los átomos se unen en unas proporciones
   determinadas y no en otras? Por qué NaCl y no
   Na2Cl?
2. Por qué la molécula de CO2 es lineal y la del
   H2O es angular?
3. Qué es lo que determina las propiedades de una
   sustancia solubilidad, conductividad eléctrica,
   estado de agregación a temperatura ambiente?
4. Por qué el SiO2 (sílice) es una de las
   sustancias más duras que existen y el CO2 es un
   gas?

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El estudio de las propiedades de las sustancias
permite establecer tres grandes grupos para
clasificar la enorme diversidad de sustancias
Sustancia IÓNICA COVALENTE METÁLICA
T fusión T ebullición ? ?? ?
Solubilidad en agua otro disolvente ? ?? ?? ? ?? ?
Conductividad eléctrica (sólido) ?? (líquido) ? ?? ?? ? ?
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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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Els elements
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Una primera aproximación para interpretar el
enlace

• A principios del siglo XX, el científico Lewis,
  observando la poca reactividad de los gases
  nobles (estructura de 8 electrones en su último
  nivel),sugirió que los átomos al enlazarse
  tienden a adquirir una distribución de
  electrones de valencia igual a la
• del gas noble más próximo
• REGLA DEL OCTETO

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Clasificación de los elementos de acuerdo con la
regla del octeto

• Metales baja electronegatividad, baja energía de
  ionización. Tienden a soltar electrones.
• No metales alta electronegatividad, Tienden a
  coger electrones

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Según el tipo de átomos que se unen

• MetalNo metal uno cede y otro coge electrones
  (cationes y aniones)E. IÓNICO
• No metalNo metal comparten electrones E.
  COVALENTE
• MetalMetal ambos ceden electrones (sólo
  cationes), electrones comunitarios, electrones
  libres E. METÁLICO

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Tipos de enlace entre átomos

• Iónico
• Metálico
• Covalente

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Enlace iónico

• El compuesto iónico se forma al reaccionar un
  metal con un no metal.
• Los átomos del metal pierden electrones (se forma
  un catión) y los acepta el no metal (se forma un
  anión).
• Los iones de distinta carga se atraen
  eléctricamente, se ordenan y forman una red
  iónica. Los compuestos iónicos no están formados
  por moléculas.

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Molécula de NaCl
1-
                                                  
                                                  
             
1
Diagramas de Lewis sólo figuran los electrones
del último nivel (de valencia)
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ENLACE IÓNICO
-
-
-
-
Cl
1-
-

-
-
1
-
Li
ION CLORURO
-
-
ANIÓN
-
Cl-
ATRACCIÓN ELECTROSTÁTICA
ION LITIO
Li
CATIÓN
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Redes iónicas cristalinas
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Propiedades compuestos iónicos

• Elevados puntos de fusión y ebullición
• Solubles en agua
• No conducen la electricidad en estado sólido,
  pero sí en estado disuelto o fundido (Reacción
  química electrólisis)
• Son duros (rayado difícil). No es fácil separar
  las partículas (iones) enlazadas
• Al intentar deformarlos se rompe el cristal
  (fragilidad)

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Solubilidad de las sustancias iónicas en agua
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FRAGILIDAD DE LAS SUSTANCIAS IÓNICAS
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Enlace metálico

• Las sustancias metálicas están formadas por
  átomos de un mismo o distinto elemento metálico
  (electronegatividad baja).
• 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 tampoco, están formadas por
  moléculas.

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Fe ? Fe3 3 e
El modelo del mar o nube de electrones representa
al metal como un conjunto de cationes ocupando
las posiciones fijas de la red, y los electrones
libres moviéndose con facilidad, sin estar
confinados a ningún catión específico
                               
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MODELO DEL ENLACE METÁLICO
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Propiedades sustancias metálicas

• Elevados puntos de fusión y ebullición
• Insolubles en agua
• Conducen la electricidad incluso en estado
  sólido. La conductividad es mayor a bajas
  temperaturas.
• Pueden deformarse sin romperse tenaces,
  dúctiles (hilables) y maleables (laminables)

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MALEABILIDAD EN LOS METALES
AL GOLPEAR LOS METALES SE FORMAN LÁMINAS
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DUCTILIDAD EN LOS METALES
AL ESTIRAR UN METAL SE FORMA UN ALAMBRE
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CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA EN UN METAL
-

-

-

-

-

-

-

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Enlace covalente

• Los compuestos covalentes se originan por la
  compartición de electrones entre átomos no
  metálicos.
• Electrones muy localizados.

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Diferentes tipos de enlace covalente

• Enlace covalente normal
• Simple
• Múltiple doble o triple
• Polaridad del enlace
• Apolar
• Polar
• Enlace covalente dativo o coordinado

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Enlace covalente normal

• 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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CARACTER DEL ENLACE QUÍMICO
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Polaridad del enlace covalente

• Enlace covalente apolar entre átomos de idéntica
  electronegatividad (H2, Cl2, N2). Los electrones
  compartidos pertenencen por igual a los dos
  átomos.
• Enlace covalente polar entre átomos de distinta
  electronegatividad (HCl, CO). Los electrones
  compartidos están más desplazados hacia el átomo
  más electronegativo. Aparecen zonas de mayor
  densidad de carga positiva (d) y zonas de mayor
  densidad de carga negativa (d-)

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ENLACE COVALENTE
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Enlace covalente
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Enlace covalente dativo o coordinado

• Cuando el par de electrones compartidos pertenece
  sólo a uno de los átomos se presenta un enlace
  covalente coordinado o dativo.
• El átomo que aporta el par de electrones se
  llama donador (siempre el menos electronegativo)
  y el que los recibe receptor o aceptor (siempre
  el más electronegativo)

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EJEMPLO DE ENLACE COVALENTE COORDINADO O DATIVO
IÓN AMONIO NH41
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A modo de resumen Enlaces de átomos de azufre
(S) y oxígeno (O)
Molécula de SO enlace covalente doble
Molécula de SO2 enlace covalente doble y un
enlace covalente coordinado o dativo
Molécula de SO3 enlace covalente doble y dos
enlaces covalentes coordinados o dativos
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(No Transcript)
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Cómo se presentan las sustancias covalentes

• Redes o cristales covalentes o atómicos
• Moléculas (de pequeñas, con pocos átomos a
  macromoléculas)

(MOLÉCULAS partículas formadas por un conjunto
limitado de al menos dos átomos enlazados
mediante enlace covalente)
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Redes covalentes
La unión entre átomos que comparten electrones es
muy difícil de romper (gran dureza). Los
electrones compartidos están muy localizados.
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Moléculas

• Si el enlace es apolar moléculas apolares (H2,
  O2, F2)
• Si el enlace es polar
• Moléculas polares (HCl, H2O...) (dipolos
  permanentes)
• Moléculas apolares (CO2) (simetría espacial)
  

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Enlace polar Moléculas polares
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Moléculas apolares con enlaces polares
En el CO2 existen enlaces covalentes polares y,
sin embargo, la molécula covalente no es polar.
Esto es debido a que la molécula presenta una
estructura lineal y se anulan los efectos de los
dipolos de los enlaces C-O.
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Propiedades de los compuestos covalentes
(moleculares)

• No conducen la electricidad (no tienen cargas
  libres)
• Solubles moléculas apolares apolares o
  polares- polares
• Insolubles moléculas polares - apolares
• Bajos puntos de fusión y ebullición (gases,
  líquidos o sólidos blandos)
• Fuerzas intermoleculares en el caso de líquidos y
  sólidos

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Fuerza intermoleculares o fuerzas de Van der
Waals(sustancias moleculares)

• Fuerzas entre dipolos permanentes
• Fuerzas de enlace de hidrógeno
• Fuerzas entre dipolos transitorios (Fuerzas de
  London o de dispersión)

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Fuerzas entre moléculas polares (dipolos
permanentes)HCl, HBr, HI
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Enlace o puente de hidrógeno Cuando el átomo de
hidrógeno está unido a átomos muy
electronegativos (F, O, N), queda prácticamente
convertido en un protón. 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
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Enlace de hidrógeno en la molécula de agua
46
Enlace de hidrógeno
Este tipo de enlace es el responsable de la
existencia del agua en estado líquido y sólido.
47
PUNTO DE EBULLICIÓN COMPARATIVO DEL AGUA
                     
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Enlaces de hidrógeno en el ADN
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• Fuerzas entre dipolos transitorios o
  instantáneos (Fuerzas de London)
• Los dipolos inducidos se deben a las
  fluctuaciones de los electrones de una zona a
  otra de la molécula, siendo más fáciles de formar
  cuanto más grande sea la molécula las fuerzas de
  London aumentan con la masa molecular.

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Efecto del número de electrones sobre el punto de
ebullición de sustancias no polares explicado por
fuerzas de London o de dispersión.
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 MAPA CONCEPTUAL DE ENLACE QUÍMICO

•  
•       

52
A modo de resumen