Enlace covalente: definición, tipos, propiedades, ejemplos

Un enlace covalente se forma cuando los electrones de ambos átomos participantes se comparten por igual. El par de electrones que intervienen en este tipo de enlace se conoce como par compartido o par enlazante. Los enlaces moleculares son otro nombre para los enlaces covalentes. El intercambio de pares de enlaces asegurará que los átomos alcancen la estabilidad en su capa exterior, similar a los átomos de gases nobles.

Los elementos con energías de ionización extremadamente altas son incapaces de transferir electrones, y los elementos con afinidad electrónica extremadamente baja son incapaces de absorber electrones. Los átomos de tales elementos tienden a compartir electrones con átomos de otros elementos o átomos del mismo elemento de tal manera que ambos átomos logran configuración de octetos en sus respectivas capas de valencia y así logran estabilidad. Un enlace covalente se refiere a una asociación de este tipo formada por el intercambio de pares de electrones entre tipos diferentes o similares.

Propiedades del enlace covalente

Si compartir un solo par de electrones entre átomos no satisface la valencia normal de un átomo, los átomos pueden compartir más de un par de electrones entre ellos. Los enlaces covalentes tienen las siguientes propiedades:

• La formación de nuevos electrones no es el resultado de un enlace covalente. El vínculo sólo los une.
• Son enlaces químicos extremadamente fuertes que existen entre los átomos.
• Los enlaces covalentes rara vez se rompen solos después de formarse.
• Los enlaces covalentes son direccionales en el sentido de que los átomos que están unidos tienen orientaciones distintas entre sí.
• La mayoría de los compuestos unidos covalentemente tienen puntos de fusión y ebullición relativamente bajos.
• Los compuestos con enlaces covalentes suelen tener entalpías de vaporización y fusión más bajas.
• Los compuestos formados por enlace covalente no conducen la electricidad debido a la falta de electrones libres.
• Los compuestos covalentes no son solubles en agua.

Regla del octeto

A excepción de los gases nobles, todos los átomos tienen menos de ocho electrones en su capa de valencia. En otras palabras, las capas de valencia de estos átomos no tienen configuraciones estables. Como resultado, se combinan entre sí o con otros átomos para formar configuraciones electrónicas estables.

La tendencia de los átomos de diferentes elementos a lograr una configuración estable de ocho electrones en sus capas de valencia es la causa de la combinación química, y el principio de lograr un máximo de ocho electrones en la capa de valencia de un átomo se conoce como regla del octeto .

Tipos de enlaces covalentes

Dependiendo del número de pares de electrones compartidos, el enlace covalente se puede clasificar en enlace covalente simple, doble y triple.

Bonos simples

Cuando los dos átomos participantes comparten solo un par de electrones, se forma un enlace simple. Se denota con un solo guión (-). A pesar de tener menor densidad y ser más débil que un enlace doble o triple, este tipo de enlace covalente es el más estable. 

Por ejemplo, una molécula de HCl contiene un átomo de hidrógeno con un electrón de valencia y un átomo de cloro con siete electrones de valencia. En este caso, el hidrógeno y el cloro forman un enlace simple al compartir un electrón.

Enlaces dobles

Cuando dos pares de electrones son compartidos por dos átomos participantes, se forma un doble enlace. Se indica con dos guiones (=). Aunque los enlaces covalentes dobles son mucho más fuertes que los enlaces simples, también son menos estables.

Un átomo de carbono tiene seis electrones de valencia y dos átomos de oxígeno tienen cuatro electrones de valencia en una molécula de dirust de carbono, por ejemplo. El carbono comparte dos de sus electrones de valencia con un átomo de oxígeno y dos con otro átomo de oxígeno para completar su octeto. Como cada átomo de oxígeno comparte dos electrones con el carbono, el CO2 contiene dos enlaces dobles.

Molécula de oxígeno: cada átomo de oxígeno en la formación de la molécula de oxígeno tiene seis electrones en su capa de valencia. Para completar su octeto, cada átomo requiere dos electrones más. Como resultado, los átomos comparten dos electrones para formar la molécula de oxígeno. Como se comparten dos pares de electrones, los dos átomos de oxígeno forman un doble enlace.

Triple enlace

Cuando dos átomos participantes comparten tres pares de electrones, se forma un enlace triple. Los enlaces covalentes triples son el tipo de enlace covalente menos estable y están representados por tres guiones. 

En la formación de una molécula de nitrógeno, por ejemplo, cada átomo de nitrógeno con cinco electrones de valencia aporta tres electrones para formar tres pares de electrones para compartir. Como resultado, se forma un triple enlace entre los dos átomos de nitrógeno.

Enlace covalente polar

Este tipo de enlace covalente existe cuando la electronegatividad de los átomos que se combinan difiere, lo que resulta en una distribución desigual de electrones. Los electrones serán atraídos hacia átomos más electronegativos. La diferencia electronegativa de los átomos es mayor que cero pero menor que 2. 

Como resultado, el par de electrones compartidos estará más cerca de ese átomo. Como ejemplo, considere moléculas que forman enlaces de hidrógeno como resultado de un potencial electrostático desequilibrado. El átomo de hidrógeno en este caso interactúa con flúor electronegativo, hidrógeno u oxígeno.

Enlace covalente no polar

Este tipo de enlace covalente se forma cuando dos átomos comparten el mismo número de electrones. La diferencia de electronegatividad entre dos átomos es cero. 

Ocurre siempre que los átomos que se combinan tienen una afinidad electrónica similar. Los enlaces covalentes no polares, por ejemplo, se pueden encontrar en moléculas de gas como gas hidrógeno, gas nitrógeno, etc.

Comparación entre enlace iónico y enlace covalente

Enlace covalente	Enlace iónico
Un enlace covalente se forma cuando dos no metales electronegativos similares se unen.	Este tipo de enlace se forma cuando se combinan un metal y un no metal.
Los enlaces formados por enlace covalente tienen una forma distinta.	Sin forma definida
Bajo punto de fusión y ebullición	Alto punto de fusión y ebullición
baja polaridad	alta polaridad
Más inflamable	Menos inflamable
Se encuentran en estado líquido o gaseoso a temperatura ambiente.	estan en estado solido
por ejemplo, HCl, etc.	por ejemplo, NaCl, etc.

Enlace covalente coordinado o dativo: este tipo de enlace ocurre cuando uno de los átomos en el enlace proporciona electrones para compartir. Esto se logra mediante la reacción de amoníaco y trifluoruro de boro. El nitrógeno tiene dos electrones libres, mientras que el boro carece de electrones. Completan su última capa con ocho electrones al combinar nitrógeno y boro.

Ejemplos de preguntas

Pregunta 1: ¿Por qué reaccionan los átomos y cómo?

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. Los átomos con un poco más de ocho electrones pueden perderlos ante átomos con menos de ocho. Los átomos que no pueden perder ni ganar pueden compartir para obtener una configuración de octeto. Incluso después de la reacción, las moléculas que carecen de una configuración de octeto pueden aceptar un par solitario de electrones de otros átomos o moléculas.

Pregunta 2: ¿Qué son los orbitales hibridados?

Responder:

Los suborbitales de energía relativamente similares pueden fusionarse para formar un nuevo conjunto del mismo número de orbitales, con la propiedad de que todos los orbitales contribuyentes son proporcionales a sus números. Estos orbitales se denominan orbitales hibridados.

Pregunta 3: ¿Qué es el enlace covalente dativo?

Responder:

Este tipo de enlace ocurre cuando uno de los átomos en el enlace proporciona electrones para compartir. Esto se logra mediante la reacción de amoníaco y trifluoruro de boro. El nitrógeno tiene dos electrones libres, mientras que el boro carece de electrones. Completan su última capa con ocho electrones al combinar nitrógeno y boro.

Pregunta 4: ¿Qué es la entalpía de enlace?

Responder:

El enlace químico entre los átomos hace que se libere energía cuando se juntan. La entalpía de disociación de enlace o la entalpía de enlace es la cantidad de energía necesaria para romper un mol de un tipo de enlace para separar la molécula en átomos gaseosos individuales.