Química

viernes, 22 de noviembre de 2013

Enlace Químico

¿QUÉ ES EL ENLACE QUÍMICO?

El enlace químico es la fuerza que mantiene unidos a los átomos (enlace interatómico) para formar moléculas o formar sistemas cristalinos (iónicos, metálicos o covalentes) y moléculas (enlace intermolecular) para formar los estados condensados de la materia (sólido y líquido), dicha fuerza es de naturaleza electromagnética (eléctrica y magnética), predominante fuerza eléctrica.

Los átomos y moléculas forman enlaces químicos con la finalidad de adquirir un estado de menor energía, para lograr una condición de mayor estabilidad. En el caso de los átomos, la estabilidad se reflejara en un cambio de su configuración electrónica externa.

Enlaces Interatómicos.

~ Enlace iónico o electrovalente

~ Enlace covalente

~ Enlace metálico

Enlace iónico.

Características:

- Esta formado por metal + no metal

- No forma moléculas verdaderas, existe como un agregado de aniones (iones negativos) y cationes (iones positivos).

- Los metales ceden electrones formando por cationes, los no metales aceptan electrones formando aniones.

Enlace Metálico.

Características:

- Esta formado por metal - no metal

- Esta basado en la deslocalización de electrones.

Enlace covalente

Características:

- Esta basado en la compartición de electrones. Los átomos no ganan ni pierden electrones, COMPARTEN.

- Esta formado por elementos no metálicos. Pueden ser 2 o 3 no metales.

Pueden estar unidos por enlaces sencillos, dobles o triples, dependiendo de los elementos que se unen.

El enlace covalente tiene dos formas: el Enlace Covalente Polar y el No Polar

1. Enlace Covalente Polar.

Características:

- Esta formado por 2 No Metales Diferentes

2. Enlace Covalente No Polar.

Características:

- Esta formado por 2 No Metales Iguales

- Esta formado por tres diferentes enlaces

~ Enlace Sencillo

~ Enlace Doble

~ Enlace Triple

LAS ESTRUCTURAS DE LEWIS.

La estructura de Lewis, también llamada diagrama de punto, modelo de Lewis o representación de Lewis, es una representación gráfica que muestra los pares de electrones de enlaces entre los átomos de una molécula y los pares de electrones solitarios que puedan existir. Son representaciones adecuadas y sencillas de iones y compuestos, que facilitan el recuento exacto de electrones y constituyen una base importante para predecir estabilidades relativas.

Esta representación se usa para saber la cantidad de electrones de valencia de un elemento que interactúan con otros o entre su misma especie, formando enlaces ya sea simples, dobles, o triples y estos se encuentran íntimamente en relación con los enlaces químicos entre las moléculas y su geometría molecular, y la distancia que hay entre cada enlace formado.

Las estructuras de Lewis muestran los diferentes átomos de una determinada molécula usando su símbolo químico y líneas que se trazan entre los átomos que se unen entre sí. En ocasiones, para representar cada enlace, se usan pares de puntos en vez de líneas. Los electrones desapartados (los que no participan en los enlaces) se representan mediante una línea o con un par de puntos, y se colocan alrededor de los átomos a los que pertenece.

Este modelo fue propuesto por Gilbert N. Lewis quien lo introdujo por primera vez en 1916 en su artículo La molécula y el átomo.

Gilbert Newton Lewis (1875-1946): Físico y químico norteamericano. Se le debe el estudio de los electrones periféricos de los átomos, del que dedujo, en 1916, una interpretación de la covalencia; propuso, en 1926, el nombre de "fotón" para el cuanto de energía radiante.

REGLA DEL OCTETO

La regla del octeto, establece que los átomos se enlazan unos a otros en el intento de completar su capa de valencia (última capa de la electrosfera). La denominación “regla del octeto” surgió en razón de la cantidad establecida de electrones para la estabilidad de un elemento, o sea, el átomo queda estable cuando presenta en su capa de valencia 8 electrones.

Para alcanzar tal estabilidad sugerida por la regla del octeto, cada elemento precisa ganar o perder (compartir) electrones en los enlaces químicos, de esa forma ellos adquieren ocho electrones en la capa de valencia. Veamos que los átomos de oxígeno se enlazan para alcanzar la estabilidad sugerida por la regla del octeto. La justificativa para esta regla es que las moléculas o iones, tienden a ser más estables cuando la capa de electrones externa de cada uno de sus átomos está llena con ocho electrones (configuración de un gas noble). Es por ello que los elementos tienden siempre a formar enlaces en la búsqueda de tal estabilidad.

Los átomos son más estables cuando consiguen ocho electrones en la capa de su estado de óxido, sean pares solitarios o compartidos mediante enlaces covalentes. Considerando que cada enlace covalente simple aporta dos electrones a cada átomo de la unión, al dibujar un diagrama o estructura de Lewis, hay que evitar asignar más de ocho electrones a cada átomo.

EXCEPCIONES DE LA REGLA DEL OCTETO

El hidrógeno tiene un sólo orbital en su capa de valencia la cual puede aceptar como máximo dos electrones, junto con el berilio que se completa con una cantidad de cuatro electrones y el boro que requiere de seis electrones para llevar a cabo esta función, de modo en que se elude a la normativa que especifica que todo elemento se completa con 8 electrones a su disposición. Por otra parte, los átomos no metálicos a partir del tercer período pueden formar "octetos expandidos" es decir, pueden contener más que ocho electrones en su capa de valencia, por lo general colocando los electrones extra en subniveles.

La Tabla Periódica y El Átomo

TABLA PERIÓDICA

La tabla periódica de los elementos clasifica, organiza y distribuye los distintos elementos químicos conforme a sus propiedades y características; su función principal es establecer un orden específico agrupando elementos.

Suele atribuirse la tabla a Dmitri Mendeléyev, quien ordenó los elementos basándose en las propiedades químicas de los elementos,1 si bien Julius Lothar Meyer, trabajando por separado, llevó a cabo un ordenamiento a partir de las propiedades físicas de los átomos.2 La estructura actual fue diseñada por Alfred Werner a partir de la versión de Mendeléyev. En 1952, el científico costarricense Gil Chaverri (1921-2005) presentó una nueva versión basada en la estructura electrónica de los elementos, la cual permite colocar las series lantánidos y los actínidos en una secuencia lógica de acuerdo con su número atómico.

Se denomina metal a los elementos químicos caracterizados por ser buenos conductores del calor y la electricidad. Poseen alta densidad y son sólidos en temperaturas normales (excepto el mercurio); sus sales forman iones electropositivos (cationes) en disolución.

Se denomina no metales, a los elementos químicos opuestos a los metales pues sus características son totalmente diferentes. Los no metales, excepto el hidrógeno, están situados en la tabla periódica de los elementos en el bloque p. Los elementos de este bloque son no-metales, excepto los metaloides (B, Si, Ge, As, Sb, Te), todos los gases nobles (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn), y algunos metales (Al, Ga, In, Tl, Sn, Pb).

Junto con los metales y los no metales, los semimetales (también conocidos como metaloides) comprenden una de las tres categorías de elementos químicos siguiendo una clasificación de acuerdo con las propiedades de enlace e ionización. Se caracterizan por presentar un comportamiento intermedio entre los metales y los no metales. Pueden ser tanto brillantes como opacos, y su forma puede cambiar fácilmente. Generalmente, los metaloides son mejores conductores de calor y de electricidad que los no metales, pero no tanto como los metales. No hay una forma unívoca de distinguir los metaloides de los metales verdaderos, pero generalmente se diferencian en que los metaloides son semiconductores antes que conductores.

EL ÁTOMO

El átomo es un constituyente de la materia ordinaria, con propiedades químicas bien definidas, formado a su vez por constituyentes más elemental sin propiedades químicas bien definidas. Cada elemento químico está formado por átomos del mismo tipo (con la misma estructura electrónica básica), y que no es posible dividir mediante procesos químicos.

Los átomos son la unidad básica de toda la materia, la estructura que define a todos los elementos y tiene propiedades químicas bien definidas. Todos los elementos químicos de la tabla periódica están compuestos por átomos con exactamente la misma estructura y a su vez, éstos se componen de tres tipos de partículas, como los protones, los neutrones y los electrones.

Los átomos se unen por la electronegatividad. Pero que es la electronegatividad?...

La electronegatividad es la tendencia de un átomo a traer los electrones cuando se combina químicamente con otros átomos. según la escala de electronegatividad de Pauling existe un valor arbitrario máximo de 4 para el flúor que es el de mayor electronegatividad, y el comportamiento en los elementos representativos son bajos para la parte inferior izquierda y alta electronegatividad para la parte superior derecha.

La tendencia general de la electronegatividad es de aumento de izquierda derecha y aumento bajo hacia arriba.

Elementos y Compuestos

¿Qué es un elemento?

Un elemento es una sustancia química que no puede descomponerse en otra más simple que mantenga todas sus propiedades.

Los elementos se identifican mediante un nombre derivado de sus propiedades (cloro significa verdoso; bario, pesado), dado en la antigüedad (cobre, hierro, plomo), en recuerdo de un país o ciudad (polonio, germanio, lutecio), de un científico (einstenio, curio, fermio, mendelevio, nobelio, curio…), o de tipo mitológico (prometió, titanio).

Antiguamente los alquimistas utilizaban símbolos complejos para representarlos. John Dalton propuso en 1803 en su teoría atómica un nuevo tipo de símbolos.

Los símbolos actuales se basan en la propuesta efectuada en 1815 por el químico sueco Jöns Jakob Berzelius. Constan de una o dos letras derivadas de su nombre latinio o griego.

En química, es una sustancia formada por la unión de 2 o más elementos de la tabla periódica, en una razón fija. Una característica esencial es que tiene una fórmula. Por ejemplo, el agua es un compuesto formado por hidrógeno y oxígeno en la razón de 2 a 1 (en número de átomos).

En general, esta razón fija es debida a una propiedad intrínseca. Un compuesto está formado por moléculas o iones con enlaces estables y no obedece a una selección humana arbitraria. Por este motivo el bronce o el chocolate son denominadas mezclas aleaciones pero no compuestos.

Los elementos de un compuesto no se pueden dividir o separar por procesos físicos (decantación, filtración, destilación, etcétera), sino sólo mediante procesos químicos.

¿Qué es un compuesto?

Un compuesto es una sustancia pura que contiene más de un elemento. Los compuestos poseen una composición fija. Es decir, un compuesto dado siempre contiene los mismos elementos con los mismos porcentajes en masa.

Las propiedades de los compuestos y de los elementos que contienen son muy diferentes. Existen muchos métodos para separar los elementos de un compuesto. A veces, el calor es suficiente.

Otra forma de separar los elementos en un compuesto es la electrólisis que consiste en pasar una corriente eléctrica a través del compuesto, normalmente en estado líquido.

Los principales compuestos químicos que existen en la actualidad son:

Compuestos inorgánicos

- Óxidos básicos: También llamados óxidos metálicos, que están formados por un metal y oxígeno.ejemplos, el óxido plúmbico,óxido de litio,.

- Óxidos ácidos: También llamados óxidos no metálicos, formados por un no metal y oxígeno. ejemplos, óxido hipocloroso,óxido selenioso,.

- Hidruros: que pueden ser tanto metálicos como no metálicos. Están compuestos por un elemento e hidrógeno.ejemplos, hidruro de aluminio, hidruro de sodio,.

- Hidrácidos: son hidruros no metálicos que, cuando se disuelven en agua, adquieren carácter ácido. Por ejemplo, el ácido iodhídrico,.

- Hidróxidos: compuestos formados por la reacción entre un óxido básico y el agua, que se caracterizan por presentar el grupo oxidrilo (OH). Por ejemplo, el hidróxido de sodio, o sosa cáustica.

- Oxácidos: compuestos obtenidos por la reacción de un óxido ácido y agua. Sus moléculas están formadas por hidrógeno, un no metal y oxígeno. Por ejemplo, ácido clórico.

- Sales binarias: compuestos formados por un hidrácido más un hidróxido. Por ejemplo, el cloruro de sodio.

- Oxisales: formadas por la reacción de un oxácido y un hidróxido, como por ejemplo el hipoclorito de sodio.