Lo primero que debemos preguntarnos es, ¿por qué se unen los átomos? Como todo en el universo, los átomos cumplen con el "Principio de Mínima Energía". Es decir, tienden a tener el menor nivel de energía posible. Por lo tanto, se deduce que si los átomos prefieren estar unidos en vez de separados es porque la energía que tiene la unión entre ellos es menor que la energía que tendría cada uno por separado. A esta unión se le denomina enlace.
REGLA DEL OCTETO
La regla del octeto nos dice que todos los elementos para estar estables querrán tener 8 electrones en su capa de valencia. De tal forma que su capa de valencia quede: ns²np6. Para ello, los elementos podrán captar, perder e incluso compartir electrones. A partir de ahí se pueden distinguir tres tipos de enlace:
- Enlace iónico, (metal - no metal): en este enlace el metal cede sus electrones (formando un ion positivo, o catión) y el no metal gana esos electrones (formando un ion negativo, o anión).
- Enlace covalente, (no metal - no metal): en este enlace ambos elementos comparten algunos de sus electrones para así tener ambos 8 electrones en su capa de valencia.
- Enlace metálico, (metal - metal): en este enlace los elementos ceden todos sus electrones de valencia hasta llegar a cumplir con la regla del octeto.
Existen algunas excepciones a la Regla del Octeto que son:
- El Hidrógeno es estable solo con 2e- en su capa de valencia. (También el Li y Be)
- Octeto expandido: algunos elementos a partir del tercer periodo, al tener orbitales d, pueden tener más de 8e- en su última capa y seguir siendo estables. Ejemplo PC15. (el P tendrá 10e- y seguirá siendo estable)
- Octeto incompleto: algunos elementos pueden tener menos de 8e- y seguir siendo estables. Ejemplo: BF3. (el b tendrá 6e- y seguirá siendo estable)
ENLACE IÓNICO
Al encontrarse un elemento metálico con uno no metálico, el no metálico capta uno o varios electrones del metálico formándose tanto iones positivos como iones negativos. Esto en la naturaleza no ocurre únicamente con dos átomos, uno metálico y uno no metálico, sino que ocurre con millones de ellos formándose lo que se conocen como redes cristalinas. En estas redes cristalinas cada átomo estará rodeado por un número de átomos del elemento contrario.
CIT Na+
PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS IÓNICAS
Las propiedades que presentan las sustancias iónicas son:
- Son sustancias sólidas, dado que de forma natural forman cristales.
- Son duras, lo que quiere decir que para rayarlas hay que romper una serie de enlaces electrostáticos, es decir, enlaces fuertes.
- Altas temperaturas de fusión y ebullición, para romper los enlaces y que los átomos se separan hay que suministrar mucha energía.
- Son solubles en disolventes polares, como el agua. Los iones de la red se rodean del disolvente que, mediante interacciones electrostáticas, rompen los enlaces iónicos produciendo la disolución del compuesto.
- La conductividad eléctrica es nula en estado sólido, ya que los iones se encuentran en una red cristalina, inmóviles. En cambio, cuando están disueltos su movilidad aumenta, están libres, y por tanto la conductividad de la disolución es muy alta.
ENLACE COVALENTE
El enlace covalente se produce entre elementos no metálicos (considerando el H un no metal), es decir, entre elementos con altas electronegatividades. Este tipo de enlace se basa en la compartición de electrones de tal manera que la energía total de la molécula es inferior que estando el elemento en solitario.
ESTRUCTURA DE LEWIS
Gilbert N. Lewis propuso a principios del siglo XX la idea de la compartición de electrones para algunos elementos de gran electronegatividad. A partir de esta idea surgieron las estructuras de Lewis que se pueden diseñar fácilmente mediante el siguiente procedimiento:
- Colocar los átomos de la forma más simétrica posible.
- Determinar cuántos electrones hay entre todas las capas de valencia de los elementos que hay en la molécula (a este número se le llama A).
- Determinar cuántos electrones caben en total entre todas las capa de valencia de los elementos que hay en la molécula (a este número se le llama N).
- Determinar el número de electrones que se van a compartir, (S), para ello se restan. N-A. → S=N-A. Dividiendo S entre dos se obtiene el número de enlaces que formarán.
- Enlazar los átomos del paso 1) con el número de enlaces obtenidos en el paso anterior.
- Colocar el resto de electrones, A - S, alrededor de los átomos de tal forma que en todos los átomos estén rodeados por 8e-. (excepto el H que serán 2)
- Revisamos que todos los átomos cumplan con la regla del octeto.
Ejemplo 1 - Hacer la estructura de Lewis para el C12:
- Realizado en la tabla → A = 14 → en total hay 14 electrones.
- Realizado en la tabla → N =
