ENLACE QUÍMICO

Aprendizajes esperados

• Conocer la estructura de Lewis.

• Identificar los diferentes tipos de enlace químico.

• Conocer las propiedades fisicoquímicas de los distintos tipos de compuestos (iónicos, covalentes y metálicos).

• Determinar la geometría molecular de distintos compuestos químicos e iones.

De acuerdo con la siguiente representación de Lewis

se puede afirmar que el elemento X

I) pertenece al grupo II A de la tabla periódica. II) puede formar una molécula X2

III) tiene 4 electrones de valencia.

Es (son) correcta(s)

A) solo I.B) solo II.C) solo III.D) solo I y II.E) solo II y III. Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, PSU 2010.

Pregunta oficial PSU

1. Enlace químico

2. Estructura de Lewis

3. Tipos de enlace

4. Geometría molecular

• Se establece un enlace químico entre dos átomos o grupos de átomos cuando las fuerzas que actúan entre ellos conducen a la formación de un agregado con suficiente estabilidad (molécula).

• Se basa en la valencia del átomo, que corresponde a los electrones situados en el último nivel de energía.

• Se busca mediante esta unión una estabilidad energética basada en la regla del dueto u octeto.

Elemento Configuración e– valencia Grupo

N 1s22s22p3 5 VA

Cl [Ne]3s23p5 7 VIIA

Ca [Ar]4s2 2 IIA

1. Enlace químico

• Los electrones se transfieren o se comparten de manera que los átomos adquieren una configuración de gas noble: regla del octeto.• Los electrones que participan en el enlace químico son los electrones de valencia y pueden formar enlaces sencillos, dobles o triples.• Los átomos se representan con su símbolo y alrededor se colocan los electrones de valencia, representados mediante puntos o barras según se refiera a uno o dos electrones, respectivamente.

Ion nitrito NO2

–

2.1 Regla del octeto

2. Estructura de Lewis

2. Estructura de Lewis

Determina la estructura de Lewis del SO2

1. Se determina la configuración electrónica y los electrones de

valencia de cada elemento.

Elemento Configuración e– de valencia e– valencia totales

Azufre (S) [Ne]3s23p4 6 6

Oxígeno (O) [He]2s22p4 6 x 2 12

Total 18

2. Se sitúa como átomo central el menos electronegativo (en este caso, el S) y se distribuyen los electrones de manera que cada átomo cumpla con la regla del octeto.

Actividades

2.2 Excepciones

Existen muchos compuestos covalentes que no cumplen la regla del octeto, ya sea por defecto o por exceso de electrones.

Por ejemplo, el trifluoruro de boro (BF3) y el hidruro de berilio (BeH2) no llegan a completar su octeto por falta de electrones de valencia.

Por el contrario, en el pentacloruro de fosforo (PCl5) y el hexafluoruro de azufre (SF6) el átomo central forma cinco y seis enlaces, respectivamente, con un exceso de electrones debido a la existencia de los niveles 3d vacíos.

2. Estructura de Lewis

Características del enlace Propiedades de los compuestos

• Se produce cuando entran en contacto un elemento muy electropositivo y uno muy electronegativo produciéndose una TRANSFERENCIA de electrones desde el primero hacia el segundo.

• Se forma entre elementos de los grupos IA o IIA con elementos de los grupos VIA o VIIA.

• Diferencia de electronegatividad ≥ 1,7

• Forman redes cristalinas.• Son sólidos con puntos de

fusión y ebullición altos.• Son solubles en disolventes

polares.• Conducen la corriente

eléctrica en disolución acuosa.

• No conducen la corriente en estado sólido.

• Son malos conductores térmicos.

CsCl

3.1 Enlace iónico

3. Tipos de enlace

Características del enlace Propiedades de los compuestos

• Se forma por COMPARTICIÓN de un par de electrones entre dos átomos, adquiriendo ambos estructura electrónica de gas noble.

• Diferencia de electronegatividades < 1,7

• Se forma generalmente entre elementos no metálicos.

• Existen enlaces covalentes polares, apolares y dativos.

• Presentan temperaturas de ebullición y fusión bajas.

• A CNPT, pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos.

• Son aislantes de corriente eléctrica y calor.

• Son solubles en disolventes apolares.

3. Tipos de enlace

3.2 Enlace covalente

Covalente polar Ejemplos

• Formado por dos átomos diferentes.• Un núcleo tiene mas fuerza que otro para

atraer electrones de enlace.• Se forman dipolos.• 0,4 E.N. 1,7

H2OHClSO2

CCl4

CH3Cl

Covalente apolar Ejemplos

• Formado por dos átomos iguales.• Núcleos ejercen una fuerza de atracción

equivalente (enlace perfecto).• 0 E.N. 0,4• Se presenta en moléculas monoelementales.

O2

F2

H2

N2

Br2

Covalente coordinado o dativo Ejemplos

• Enlace covalente polar (compartición de un par de electrones) con la peculiaridad de que es uno de los dos átomos el que aporta los 2 electrones.

NH4+

H2SO4

H3O+

3.2 Enlace covalente

3. Tipos de enlace

Características del enlace

Propiedades de los compuestos

• Característico de los metales.

• Es un enlace fuerte, que se forma entre elementos de la misma especie, de electronegatividades bajas y similares.

• Se forma una nube electrónica con los electrones deslocalizados.

• Son dúctiles y maleables.• Son buenos conductores de la

electricidad.• Conducen el calor.• Tienen puntos de fusión y

ebullición variables.• La mayoría son sólidos a T

ambiente (excepto el mercurio).

• Son, generalmente, insolubles en cualquier tipo de disolvente.

• Tienen un brillo característico, debido a que absorben energía de cualquier longitud de onda.

Nuestro cobre chileno. Gran conductor de la electricidad.

3.3 Enlace metálico

3. Tipos de enlace

3. Tipos de enlace

Explica la forma tridimensional de la molécula. Existen dos tipos de moléculas:

1) Moléculas sin pares de electrones libres en el átomo central

Electrones enlazantes mantienen equidistancia

2) Moléculas con pares de electrones libres en el átomo central

Electrones libres repelen a electrones enlazantes

4.1 Teoría de repulsión de pares electrónicos de la capa de valencia (TRPECV)

4. Geometría molecular

1) Moléculas sin pares de electrones libres en el átomo central

4. Geometría molecular

2) Moléculas con pares de electrones libres en el átomo central

4. Geometría molecular

SF4 PE=4PL=1

Balancín

ClF3 PE=3PL=2

Forma de T

BrF5 PE=5PL=1

Pirámide cuadrada

XeF4 PE=4PL=2

Plano cuadrada

2) Moléculas con pares de electrones libres en el átomo central

4. Geometría molecular

Determina estructura de Lewis y geometría molecular del CO32–

Paso 1. C es menos electronegativo que O, coloca C en el centro.

Paso 2. Cuenta los electrones de valencia, sumando los electrones que dan la carga al ion.

Elemento Configuración e– de valencia e– valencia totales

Carbono (C) [He]2s22p2 4 4

Oxígeno (O) [He]2s22p4 6 x 3 18

+ 2 (cargas negativas) Total 24

Paso 3. Dibuja enlaces sencillos entre los átomos de C y O y completa los octetos.

Actividades

Paso 4. El carbono debe presentar 4 enlaces.

Paso 5. Basándote en el modelo TRPECV, identifica la geometría de la molécula.

El C (átomo central) está unido a tres átomos de O y no tiene pares de electrones libres. Por tanto, la geometría del ión carbonato es TRIANGULAR (trigonal plana).

Actividades

¿Dónde se encuentran

localizadas las dos cargas negativas?

¿Cuál de las siguientes estructuras de Lewis representa al ion nitrato, NO3

–?. Considere que cada línea representa a un par de electrones.

Alternativa D

Ejercicios

Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, PSU 2011.

Pregunta oficial PSU

De acuerdo con la siguiente representación de Lewis

se puede afirmar que el elemento X

I) pertenece al grupo II A de la tabla periódica. II) puede formar una molécula X2

III) tiene 4 electrones de valencia.

Es (son) correcta(s)

A) solo I.B) solo II.C) solo III.D) solo I y II.E) solo II y III. Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, PSU 2010.

BComprensión

Tabla de corrección

Ítem Alternativa Unidad temática Habilidad

1 C El enlace químico Reconocimiento

2 B El enlace químico Aplicación

3 C El enlace químico Comprensión

4 C El enlace químico Comprensión

5 D El enlace químico ASE

6 A El enlace químico Aplicación

7 D El enlace químico Comprensión

8 C El enlace químico ASE

9 E El enlace químico Comprensión

10 D El enlace químico Aplicación

11 C El enlace químico Aplicación

12 E El enlace químico Reconocimiento

Tabla de corrección

Ítem Alternativa Unidad temática Habilidad

13 A El enlace químico Comprensión

14 B El enlace químico ASE

15 B El enlace químico Comprensión

16 C El enlace químico Aplicación

17 D El enlace químico ASE

18 A El enlace químico Comprensión

19 C El enlace químico Aplicación

20 D El enlace químico Aplicación

21 E El enlace químico Reconocimiento

22 A El enlace químico Comprensión

23 B El enlace químico Comprensión

24 B El enlace químico Comprensión

25 E El enlace químico Reconocimiento

Síntesis de la clase

¿Qué tipo de enlace tienen los siguientes compuestos?