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Lnea de Tiempo
Linus Carl Paulingintrodujo el concepto
de electronegatividad einvestig la naturalezade los enlaces qumicosy su apl icacin a ladilucidacin de estructurasde sustancias complejas.
Gilbert Newton Lewis,qumico estadounidense,contribuy en el estudio delos enlaces qumicos.
Enver Hoxha proclamala Repblica Popular de
Albania.
Se funda Alianza Lima con elnombre de Sport Alianza.
Se inagur en Pars,el edificio de lapera diseado por
Garnier.
1875
1901
1994
Palau se independizade EE.UU.
1946
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Es la sumatoria de fuerzas de atraccin y repulsin que se dan entre dos o mssustancias del tipo electrosttico.
PARA EL ESTUDIANTE
CONCEPTUALIZACIN
DEFINICIN
Un enlance qumico se produce entre dos tomos o grupos de tomos, cuandolas fuerzas que actan entre ellos conducen a la formacin de un agregado consuficiente estabilidad como para considerarlo una especie qumica independientecon caractersticas propias y diferentes a las especies formadoras.
Uno de los aspectos ms intrigantes de la qumica es el estudio de las fuerzasentre los tomos. En este captulo centraremos nuestra atencin en las dos fuerzas
interatmicas ms fuertes: enlaces inicos y Covalentes. Es importante destacarque la mayora de los enlaces no son ni 100% inicos ni 100 % covalentes, por elcontrario la mayora tiene caractersticas intermedias pero es fcil entender estosenlaces intermedios si los relacionamos con los tipos ideales de enlaces puros.
ENLACE INTERATMICO
Enlace Covalente(No metal -No metal)
Enlace Inico Enlace Metlico
E.C. Polar
E.C. Apolar
E.C. Coordinado
E >1,9
Se produce entre
Metal - No metal.
E
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Enlaces Interatmicos
1. ENLACES COVALENTES
Algunas sustancias moleculares tienen la capacidad de compartir 1 par, 2pares, 3 pares o ms pares de electrones, localizados en las capas de valencias delos tomos. Al enlace que as se forma se llama enlace covalente.
La diferencia de electronegatividad entre dos tomos nos ayuda a determinary diferenciar los tipos de enlace, tal como se muestra en la tabla.
< 1,7 y se da generalmenteentre no metales.
> 1,7 y se da generalmenteentre metal con no metal.
< 1,7 y se da entre metal conmetal.
ENLACE COVALENTE EN
ENLACE INICO EN
ENLACE METLICO EN
Un par de electrones compartidos es atrado simultneamente por ambostomos enlazados y puede por tanto considerarse que los tomos compiten con
los electrones, sin embargo, el par electrnico no es compartido igualmente amenos que los dos tomos tengan la misma atraccin por los electrones. Estaatraccin se mide mediante una cantidad conocida como la electronegatividad,que se define como la tendencia relativa que muestra un tomo enlazado a atraerelectrones hacia s.
La electronegatividad (EN) se define como la tendencia general de los ncleosde los tomos para atraer electrones hacia s mismos cuando forman un enlacequmico.
La escala de electronegatividad ms conocida es la de Pauling.
La electronegatividad de algunos elementos son:
ELECTRONEGATIVIDAD
Un enlace metlico es un enlacequmico que mantiene unidoslos tomos de los metales entres. Estos tomos se agrupande forma muy cercana unosa otros, lo que produceestructuras muy compactas. Setrata de redes tridimensionalesque adquieren la estructura
tpica de empaquetamientocompacto de esferas. En estetipo de estructura cada tomometlico est rodeado por otrosdoce tomos (seis en el mismoplano, tres por encima y trespor debajo). Adems, debido ala baja electronegatividad queposee los metales, los electronesde valencia son extrados de susorbitales y tiene la capacidad
de moverse libremente a travsdel compuesto metlico, lo queotorga las propiedades elctricasy trmicas de los metales.
Dixido de Carbono
Dixido de Azufre
H2,1
Li1,0
Na0,9
K0,8
Be1,5
Mg1,2
Ca1,0
F4,0
Cl3,0
Br2,8
I2,5
O3,5
S2,5
N3,0
P2,1
C2,5
Si1,8
B2,0
Al1,5
Fe1,8 Co1,8 Ni1,8 Cu1,9 Zn1,6
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E L E C T R O N E G A T I V I D A D
METALES NO METALES
Cobre Cu 1,9
Hierro Fe 1,8
Cobalto Co 1,8
Nquel Ni 1,8
Zinc Zn 1,6
Aluminio Al 1,5
Berilio Be 1,5
Magnesio Mg 1,2
Litio Li 1,0
Calcio Ca 1,0
Sodio Na 0,9
Potasio K 0,8
Flor F 4,0
Oxgeno O 3,5
Nitrgeno N 3,0
Cloro Cl 3,0
Bromo Br 2,8
Carbono C 2,5
Yodo I 2,5
Azufre S 2,5
Fsforo P 2,1
Hidrgeno H 2,1
Boro B 2,0
Aplicacin de la electronegatividad para demostrar que un enlace escovalente.
Ejemplo (1)
Qu tipo de enlace tendr la unin de un tomo de oxgeno con un tomo
de hidrgeno?
Analicemos:
EN = 1,4
ENLACECOVALENTE
EN = 0 EN = 1,7 EN = 3,3
ENLACEINICO
* Observamos que el punto 1,4 pertenece al intervalo del enlace
covalente.
* 1,4 es menor que 1,7, entonces el enlace es covalente.
EN = 1,4
Electronegatividad(EN)
Restamos laselectronegatividades 3,5 - 2,1
3,5 2,1
O H
Galena
Pirita
Carbonato de Calcio
Molculas
-D -glucose
-D -glucose
OH
CH2OH
OH
OH
OH
H
H
H
HH
O
OH
CH2OH
OH
OH
OH
H
H
H
HH
O
H
H
H
H
OH
OH
OH
OH H
CH2OH
C
C
C
C
C
O
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tomos idnticos tienen electronegatividades idnticas. En la molcula de H2.
H : H
Los tomos de hidrgeno atraen por igual el par electrnico. La distribucin de lacarga electrnica es simtrica respecto a los dos ncleos; es decir, no est ms cercade un ncleo que del otro. Como un extremo del enlace es electrostticamente igualal otro, se dice que el enlace no es polar (esto significa que no tiene polos).
Los tomos con electronegatividades idnticas forman enlaces covalentes nopolares (apolares).
Los tomos de diferentes elementos tienen diferente electronegatividad. En lamolcula de fluoruro de hidrgeno:
H : F
Como el tomo de flor tiene una electronegatividad mayor que la del hidrgeno,
el par electrnico est compartido desigualmente. El enlace resultante tiene carganegativa acumulada en un extremo y deja una carga positiva en el otro. Un enlacecovalente en el cual el par electrnico es compartido desigualmente se dice quees un enlace covalente polar.
Ejemplo (2)
Qu tipo de enlace tendr la unin de un tomo de oxgeno con un tomode hidrgeno?
Analicemos:
Electronegatividad(EN)
Restamos laselectronegatividades 3 - 3
3 3
EN = 0
ENLACECOVALENTE
EN = 0 EN = 1,7 EN = 3,3
ENLACEINICO
* Observamos que el punto 0 pertenece al intervalo del enlacecovalente.
* Cero es menor que 1,7 entonces el enlace es covalente.
Cl Cl
POLARIDAD DE ENLACES
Molculas
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1.1 Enlace Covalente Apolar
Se caracteriza porque los paresde electrones compartidos,de enlace, son atrados con lamisma fuerza elctrica por cadancleo de los tomos que for-man la molcula homonuclear.
Ejemplos: O2, Cl2, H2, N2, etc.
1.2 Enlace Covalente Polar
Es c u a n do lo s p a r e s deelectrones compartidos, deenlace localizados, son atradoscon mayor fuerza elctrica porel tomo ms electronegativo.Generalmente se forma enmolculas heteronucleares.
Ejemplos: H2O, HCl, HF, CO,
NH3, etc.
1.3 Enlace CovalenteCoordinado
Es cuando uno de los tomos cede2 electrones libres de valencia aotro tomo que las recibe. Eltomo que cede electrones sellama dador y el tomo queacepta electrones es llamadoaceptor. A este tipo de enlacetambin se llama enlace dativo.
Ejemplos: H3O+, NH
4+, O
3,
PH4
+.
Las sustancias moleculares presentantres tipos de enlaces covalentes:
* Enlace Covalente Apolar.
* Enlace Covalente Polar.* Enlace Covalente Coordinado. Por grupos segn la tabla peridica.
NOTACIN DE LEWIS
IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA VIIIA
E E E E E E E Ex x
xxx
x xxxx
x
x x
x xxxx
x x
x x
xx
xx
Ejemplo: Cul ser la notacin de Lewis para el tomo de Oxgeno?
Oxgeno es8O
Su configuracin electrnica seria: 1s2 2s2 2p4
Para la notacin de Lewis se considera a los electrones de valencia y ellos son:
2s2 2p4
Es decir, los electrones que se encuentran en el ltimo nivel de energa.
La notacin de Lewis para el tomo de oxgeno sera:
Notacin de Lewis considerando aspas para los electrones.
El oxgeno pertenece al grupo VIA, por lo tanto, presenta seis electrones devalencia.
Nivel Nivel
2s 2p
x xxx
xx
O
O
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ENLACE COVALENTE APOLAR
Ejemplo (1)
H + X H H X H H - H Molcula H2
tomo de hidrgenocon un electrn de
valencia.
Formacin delenlace covalente
apolar.
Ejemplo (2)
F + F F F F - F Molcula F2
tomo de Flor consiete electrones de
valencia.
Formacin delenlace Covalente
Apolar.
xx
xx
xxx xx
xx
xxx
ENLACE COVALENTE POLAR
Ejemplo (1)
H + F H F H - F Molcula HF
Formacin del enlace covalente polar,ya que los tomos son diferentes y suselectronegatividades son diferentes.
xx
xx
xxx xx
xx
xxx
ENLACE COVALENTE COORDINADO ( Dativo)
Ejemplo (1)
H
O
H+ H+
ste hidrgeno no tieneelectrones.
H
O
H
H+
Molcula deAgua H
OH
H
Molcula H3O+
El enlace coordinado serepresenta mediante unaflecha.
El oxgeno pone los doselectrones para formar el enlace.
Ejemplo (2)
+ H+
ste hidrgeno no tieneelectrones.
H +
Molcula de
Amoniaco
Molecula NH4
+
El nitrgeno pone los doselectrones para formar el enlace.
H
N
HH H
N
HH
+H
H
N
HH
+
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2. ENLACE INICO
Es la gran fuerza de atraccin electrosttica entre iones de carga positiva eiones de carga negativa. Los iones se forman por la transferencia de electrones.La fuerza de atraccin electrosttica entre iones de un compuesto inico, aumentacon la carga de ion, por ejemplo:
Al+Cl3>Mg +Cl
2>Na+Cl
Se forma por la atraccin electrosttica entre los iones resultantes de latransferencia de electrones desde un tomo a otro. Esta transferencia deelectronegatividades, la cual es mayor o igual a 1,7 se produce entre un metal yotro no metal.
Ej.:
x +Na + Cl Na Cl x
Pierde un electrn yse carga positivo.
Gana un electrn yse carga negativo.
3. ENLACE METLICO
Las unidades que ocupan los puntos reticulares en un slido metlico soniones positivos, por ejemplo: en el metal sodio encontramos iones Na+ocupandolos puntos de un retculo. Se puede considerar que cada uno de los sodios [Na+]ha perdido un electrn y a contribuido con la nube electrnica que envuelvetodo el retculo. Estos electrones no estn unidos a ningn tomo y no formanincluso un par sino que estn deslocalizados en todo el cristal. Se llama por elloelectrones libres. Se denomina tambin a menudo gas electrnico.
En un metal tpico del cual el sodio es un buen ejemplo, existe una atraccinmutua entre el gas electrnico y los iones. Esto estabiliza la estructura y al mismotiempo le permite distorsionarse sin que se rompa, por ello el sodio y otros metalesson fcilmente deformables. Los electrones deslocalizados en un metal dan lugara la conductividad trmica y a la elctrica.
Magntita Cristal
Hematita
Metales Oro
Metales Plata Nativa
El Cobre es probablemente el primer metal utilizado en la prehistoria. Elobjeto de cobre ms antiguo conocido hasta el momento es un colganteoval procedente de Shanidar (Iraq) y que ha sido datado en el ao 9500aC. Sin embargo, esta pieza es un caso aislado, ya que no es hasta 3000aos ms tarde que las piezas de cobre martilleado en fro comienzan a
ser habituales. El objeto de cobre fundido ms antiguo que se conoceprocede de los Montes Zagros, concretamente de Tal-i-Blis (Irn), y sedata en el 4100 aC.
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1) Un metal forma enlace inico
al combinarse con un elementode:
a) Baja afinidad electrnica.b) Bajo potencial de ionizacin.
c) Transicin. d) Alta afinidad electrnica. e) Baja electronegatividad.
3) Qu enlace tendr la uninde un tomo de sodio con otrotomo de cloro?
Solucin:
Electronegatividad
0,9 3,0
Na Cl
Restamos laselectronegatividades
3,0 - 0,9
EN = 2,1
ENLACECOVALENTE
EN = 0 EN = 2,1 EN = 3,3 EN = 1,7
ENLACEINICO
2) Un enlace metlico se produceentre:
a) Metal - No metal, E < 1,7b) Metal - Metal, E > 1,7c) No metal - No metal
d) Metal - No metal, E > 1,7e) Metal - Metal, E < 1,7
El punto 2,1 pertenece al
intervalo del enlace inico.
2,1 es mayor que 1,7, entoncesel enlace es inico.
4) Cul es la notacin de Lewis deltomo de nitrgeno?
Solucin:
Nitrgeno7
N
1s2 2s2 2p3
Para la notacin de Lewis seconsidera a los electrones devalencia.
El nitrgeno pertenece al grupoVA, por lo cual presenta 5electrones de valencia.
5) Cul es la diferencia entre unenlace covalente y un enlacecoordinado?
Solucin:
ENLACE COVALENTE:
Comparte electrones de cadatomo involucrado en elenlace.
ENLACE COORDINADO:
Comparte electrones, dona unpar a uno de los tomos.
Su configuracin electrnicasera:
1)
Nivel I
I. Completa el siguiente cuadro.
Enlace Interatmico
2)
3) Enlace Inico
Enlace Metlico4)
EN___
EN___
II. Completa los espacios vacos.
5) El enlace Inico se produce entre________________________.
6) El enlace Metlico se produceentre ____________________.
7) El enlace Covalente comparte___________ de cada tomoinvolucrado en el enlace.
8) ____________ se define comola tendencia general de losncleos de los tomos paraatraer electrones hacia s mismoscuando forman un _________.
III. Da ejemplos para:
9) Enlace Inico __________________________
__________________________
_________________________.
10) Enlace Covalente_____________________________________________________________________________.
Nivel Nivel
2s2 2p3
Nxx
xx x
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11) Enlace Covalente Apolar_____________________________________________________________________________.
12) Enlace Covalente Polar_____________________________________________________________________________.
13) Enlace Covalente Coordinado_____________________________________________________________________________.
IV. Indica el diagrama de Lewis correcto.
14) a. O b. He c. C
d. N e. F
15) Indica verdadero (V) o falso (F),segn corresponda.
a) HCl presenta polaridad. ( )
b) H F enlace inico. ( )
c) H2O enlace covalente
apolar. ( )
Nivel II
17) Cules son las estructuras de Lewiscorrectas para los elementos .
1H;
4Be;
16S;
17Cl
a) I y II d) I, III y IV b) II, III y IV e) II y IV c) I y III
I. Cl II. Be
III. S IV. H
18) Completa adecuadamente: El anin presenta carga ______
debido a la _____________ deelectrones.
a) neutra - ganancia b) neutra -perdida c) positiva -ganancia d) positiva -perdida e) negativa -ganancia
19) En una molcula covalente hay:
a) Transferencia de electrones.
b) Solamente metales. c) Metales y no metales. d) Comparticin de electrones. e) Comparticin de protones.
20) Si la electronegatividad de untomo X es 3, 5 y la de otroY es 1,5. Si se combinan X y Y,qu tipo de enlace formarn?
a) Covalente polar.
b) Covalente apolar. c) Covalente dativo. d) Inico. e) a y b
II. Coloca el tipo de enlace que lecorresponde:I. Responde:
21) H3O+
22) H F
23) N H3
24) O2
25) K I
III. Relaciona:
26) Fuerza de atraccin electrostticaentre cationes y aniones.
27) Se produce entre tomos de igualelectronegatividad, principalmentedel mismo elemento.
28) Un solo tomo aporta los electronescompartidos.
30) Se produce entre tomos dediferente electronegatividad, lose compartidos se aproximan alde mayor electronegatividad.
( ) Enlace dativo.( ) Electronegatividad.( ) Enlace covalente apolar.
( ) Enlace covalente polar.( ) Enlace inico.
Nivel III
31) La siguiente definicin: fuerzade atraccin entre la nubecircundante y los iones positivosen el ocano de electrones; poreso tiene buena conductividadelctrica, tiene: brillo, etc.Corresponde al enlace:
a) Inico.b) Covalente polar.
c) Covalente no polar. d) Covalente dativo. e) Metlico.
32) Dadas las siguientes electrone-gatividades, qu compuesto notiene su enlace caracterstico?
Elemento K Mg N H Br F OE.N 0,8 1,2 3,0 2,1 2,8 4,0 3,5
a) Mg O: inicob) Br
2O
3: covalente
c) MgF2: inico
d) K3N: covalente.
e) NH3: covalente.
33) El tipo de enlace en un cristalde cloruro de sodio es ________y una molcula de metano es__________________.
29) Tendencia relativa que muestra un
tomo enlazado a atraer electronesentre s.
16) Un elemento tiene la siguientenotacin de Lewis G y se encuentraen el tercer perodo. Cul ser sunmero atmico?
a) 10 b) 12 c) 13 d) 14 e) 18
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34) La notacin de Lewis paralos tomos de elementosrepresentativos pertenecientes aun mismo grupo es la misma, esto
se debe a que en su ltima capatienen ___________________.
35) Indica cul de las siguientespreposiciones es falsa.
a) CaO, enlace electrovalente.
b) HCl, presenta polaridad. c) C
2H
5OH, enlace esencialmente
covalente. d) HF, enlace inico. e) PH
3, enlace covalente.
Datos:
Elementos P Ca O Cl F HEN 2,1 1,0 3,5 3,0 4,0 2,1
36) Qu frmula representa uncompuesto apolar?
a) H F d) H N H
b) HO
H e) H Cl
c) H C H
H
H
H
37) Una molcula de amoniaco (NH3)
contiene:
a) Enlace covalente solamente.b) Slo enlace inico.
c) Tanto enlace covalente comoinico.
d) Ni enlace covalente ni inico. d) Enlace metlico.
38) Ordena de mayor a menor lossiguientes compuestos inicos:
Mg Cl
2, NaCl, Al Cl
3
39) En cul de las siguientes especiesencontramos enlace covalentecoordidado?
a) NH3 d) Cl
4C
b) H3O+ e) N
2
c) H3
40) En las siguientes parejas, indica encul de ellas ambas estn unidaspor enlace covalente polar.
a) H2y H2O b) ICl y HBr c) SO
3y Cl
2
d) KCl y CO2
e) CaCl2y CaF
2
41) En cul molcula se presentaenlace covalente no polar?
a) H2O
2
b) N2 c) NH4CL
d) CH4
e) CO2
42) Expresa las frmulas electrnicas(estructura de Lewis) de lossiguientes compuestos.
a) Ca Cl2
b) H2SO
4
c) O2 d) NH
4Cl
43) En la siguiente estructura semuestra el diagrama de enlacepara el cido clrico.
a) Inico d) Coordinado
b) Apolar e) Polar c) Dativo
H O C lO
O ?
El enlace cuestionado es:
44) Indica en qu molcula existe unenlace polar.
a) O2 d) H Cl
b) H2 e) Na
2O
c) CoO
45) Indica en cul de las siguientes
molculas existe un enlaceapolar.
a) Na2O d) CH
4
b) MgO e) O2
c) CO2
46) Seala el nmero de enlacescoordinados en H
2SO
4.
__________________________
___________________________________________________
47) Indica cul de los siguientesenlaces son predominantementei n i c o A lC l
3, MgO, Al
2O
3,
NF3,CoF, FeCl
2, SO
2, Ca
3P
2 y
Mg2Si.
____________________________________________________
__________________________
__________________________
48) Dibuja la estructura de Lewis paralos compuestos agua, amoniaco ymetano.
49) Representa las siguientes molculasH
2SO
4, H
3PO
4 y HCl O
4 (recurre
al enlace dativo).
50) Indica la secuencia correctarespecto a los compuestos conenlace inico.
( ) Son slidos a condiciones
ambientales. ( ) Generalmente son solubles
en agua. ( ) Conducen la electricidad al
estado slido.
( ) Presentan elevados puntosde fusin.
a) FVFV d) FFFV b) VVFV e) VVFF c) VFVF