Enlace químico: definición, reglas, tipos

El enlace químico es la formación de un enlace químico entre dos o más átomos, moléculas o iones que da como resultado la formación de un compuesto químico. Estos enlaces químicos son los que mantienen unidos a los átomos en el compuesto resultante.

El enlace químico es la fuerza de atracción que mantiene unidos varios constituyentes (átomos, iones, etc.) y los estabiliza a través de la pérdida total de energía. Como resultado, los compuestos químicos dependen de la fuerza de los enlaces químicos entre sus constituyentes; cuanto más fuerte sea la unión entre los constituyentes, más estable será el compuesto resultante.

Lo contrario también es cierto: si el enlace químico entre los constituyentes es débil, el compuesto resultante será inestable y sufrirá fácilmente otra reacción para producir un compuesto químico más estable (que contenga enlaces más fuertes). Los átomos tratan de perder energía para encontrar estabilidad. Cuando una forma de materia interactúa con otra, se ejerce una fuerza sobre la primera. Cuando las fuerzas de la naturaleza son atractivas, la energía disminuye. Cuando las fuerzas de la naturaleza son repulsivas, la energía aumenta. El enlace químico es la fuerza de atracción que mantiene unidos a dos átomos.

Teorías sobre el enlace químico

Teoría de Lewis del enlace químico

1. Un átomo se compone de dos partes: un núcleo cargado positivamente (el núcleo más los electrones internos) y una capa externa.
2. La capa exterior solo puede contener un máximo de ocho electrones.
3. Los ocho electrones de la capa exterior ocupan las cuatro esquinas de un cubo que rodea el ‘Núcleo’.
4. Los átomos con una configuración de octeto, es decir, 8 electrones en la capa más externa, representan una configuración estable.
5. Al formar enlaces químicos con otros átomos, los átomos pueden lograr esta configuración estable. Este enlace químico se puede formar ganando o perdiendo uno o varios electrones (NaCl, MgCl ₂ ) o, en algunos casos, compartiendo un electrón (F ₂ ).
6. En general, la valencia de un elemento es igual al número de puntos en el símbolo de Lewis correspondiente o 8 menos el número de puntos (o electrones de valencia).

La teoría de Kossel del enlace químico

1. Los halógenos altamente electronegativos y los metales alcalinos altamente electropositivos son separados por gases nobles.
2. Al ganar un electrón, los halógenos pueden formar iones cargados negativamente. Los metales alcalinos, por otro lado, pueden formar iones cargados positivamente al perder un electrón.
3. Estos iones cargados negativa y positivamente tienen una configuración de gas noble de 8 electrones en la capa más externa. ns2np6 representa la configuración electrónica general de los gases nobles (excepto el helio).
4. Debido a que las cargas diferentes se atraen entre sí, estas, a diferencia de las partículas cargadas, se mantienen unidas por una fuerte atracción electrostática. El MgCl ₂ , el ion magnesio y los iones cloruro, por ejemplo, se mantienen unidos por atracción electrostática. Un enlace electrovalente es un tipo de enlace químico que existe entre dos partículas con carga opuesta.

Regla de Fajan

La regla de Fajans determina si un enlace químico es covalente o iónico. Kazimierz Fajans discutió por primera vez las características covalentes parciales de los enlaces iónicos en 1923. Fue capaz de predecir los enlaces iónicos o covalentes en ese momento utilizando cristalografía de rayos X y atributos como el radio iónico y atómico.

Tipos de enlaces químicos

La fuerza y ​​las propiedades de los enlaces químicos formados varían. Hay cuatro tipos principales de enlaces químicos que los átomos o moléculas forman para formar compuestos. Los enlaces químicos de este tipo son:

1. Enlaces iónicos
2. Enlaces covalentes
3. Enlaces de hidrógeno
4. Bonos polares

Enlace iónico

El enlace iónico es un tipo de enlace químico en el que los electrones se transfieren de un átomo o molécula a otra. En este caso, un átomo pierde un electrón, que luego es ganado por otro átomo. Cuando ocurre tal transferencia de electrones, uno de los átomos adquiere una carga negativa y se denomina anión. El otro átomo adquiere una carga positiva y se denomina catión. La fuerza del enlace iónico está determinada por la disparidad de carga entre los dos átomos, es decir, cuanto mayor sea la disparidad de carga entre el catión y el anión, más fuerte será el enlace iónico. 

Unión covalente

Un enlace covalente denota el intercambio de electrones entre átomos. Este tipo de enlace químico es común en los compuestos de carbono (también conocidos como compuestos orgánicos). Los electrones compartidos por los dos átomos ahora se extienden alrededor de los núcleos de los átomos, dando como resultado la formación de una molécula.

Enlace covalente polar: en la naturaleza, los enlaces covalentes pueden ser polares o no polares. Los electrones se comparten de manera desigual en el enlace químico covalente polar porque el átomo más electronegativo atrae al par de electrones más cerca de sí mismo y lo aleja del átomo menos electronegativo. El agua es un buen ejemplo de una molécula polar. Debido al espaciamiento desigual de los electrones entre los átomos, existe una diferencia de carga en diferentes áreas del átomo. Un extremo de la molécula está parcialmente cargado positivamente, mientras que el otro está parcialmente cargado negativamente.

Enlaces de hidrógeno

El enlace de hidrógeno es una forma más débil de enlace químico que el enlace iónico y covalente. Es un tipo de enlace covalente polar entre el oxígeno y el hidrógeno en el que el hidrógeno adquiere una carga positiva parcial. Esto significa que los electrones se están acercando al átomo de oxígeno más electronegativo. Esto hace que el hidrógeno sea atraído por las cargas negativas de cualquier átomo vecino. Este tipo de enlace químico se conoce como enlace de hidrógeno y es responsable de muchas de las propiedades del agua.

Problemas de muestra

Pregunta 1: ¿Por qué reaccionan los átomos?

Responder:

Los átomos con ocho electrones en su órbita final son estables y no reaccionan. Los átomos con menos de ocho electrones reaccionan con otros átomos para ganar ocho electrones en su órbita más externa y así volverse estables.

Pregunta 2: ¿Cómo reaccionan los átomos?

Responder:

Los átomos en su órbita final con ocho electrones son estables y no reaccionan. Los átomos con menos de ocho electrones reaccionan con otros átomos, ganando ocho electrones en su órbita más externa y volviéndose estables.

Pregunta 3: ¿Cuáles son las fuerzas que mantienen a los átomos reaccionando entre sí?

Responder:

Debido a que los orbitales externos de los átomos se superponen en los metales, los electrones presentes en ellos no pertenecen a ningún átomo específico, sino que fluyen hacia todos los átomos y los unen (enlace metálico). Los átomos que pierden y ganan electrones se combinan para formar iones, que se mantienen unidos por fuerzas de atracción electrostática (enlace iónico). Cuando los átomos dan y comparten electrones por igual, los electrones compartidos sirven como una fuerza unificadora entre ellos (enlace covalente).

Pregunta 4: ¿Qué son los orbitales hibridados?

Responder:

Los suborbitales de energía relativamente similares se pueden combinar para generar un nuevo conjunto del mismo número de orbitales, y todos los orbitales contribuyentes tienen la característica de proporcionalidad. Se llaman orbitales hibridados.

Pregunta 5: ¿Por qué la molécula de oxígeno es paramagnética?

Responder:

La molécula de oxígeno se forma cuando un átomo de oxígeno comparte dos electrones con otro átomo de oxígeno. La molécula de oxígeno es paramagnética, lo que indica que contiene electrones desapareados. Para explicar esto, se ha propuesto una teoría de orbitales moleculares. Según esta teoría, los átomos pierden sus orbitales y en su lugar forman un número igual de orbitales que cubren toda la molécula, dando origen al término orbital molecular. El llenado de estos orbitales en orden creciente de energía da como resultado electrones desapareados, lo que explica el comportamiento paramagnético de la molécula de oxígeno.