Ingeniería de MaterialesGrupo #5

Integrantes:• Almeida Plaza Gabriel• Ramírez Arturo Luis• Cuero Medina Ricardo

Estructuras Atómicas y Enlaces

Enlace covalente en moléculas que contienen carbonoLas moléculas unidas en forma covalente que

contienen solo carbono e hidrogeno en su composición se denominan Hidrocarburos.

El hidrocarburo mas simple es el METANO, en el que le carb0no forma 4 enlaces covalentes con átomos de hidrogeno.

El carbono también puede unirse consigo mismo para formar moléculas con enlaces dobles y triples

Molécula del Metano CH4

BencenoLa molécula del Benceno tiene una

composición química C6H6

Con los atomos de carbono formando un anillo hexagonal denominado en ocasiones anillo Bencénico.

Molécula del Benceno C6H6

Enlaces MetálicosEs un enlace químico que mantiene unidos

los átomos.Un tercer tipo de enlace atómico es el enlace

metálico, que se representa en los metales solidos.

En los metales en estado solido, los átomos están ordenados relativamente muy juntos en una ordenación sistemática o estructural cristalina.

Ejemplos:Enlace Metálico

a)Disposiciòn de los átomos de cobre en el cobre cristalino.b)Se consideran como constituidos por núcleos de iones positivos (+) y por el electrón valencia disperso en forma de nube electrónica.

Metavilidades-Covalentes de algunos elementos solidos

ENLACES SECUNDARI

OS

Enlace secundarioSe forman por la atracción electrostática de

los dipolos eléc-tricos dentro de los átomos o moléculas.

Son relativamente débiles en relación con los primarios y tienen energías de solo entre 4 y 42 KJ/mol (1 a 10 kcal/mol).

Los dipolos en los átomos o en las moléculas crean momentos dipolares. Un momento dipolar se define como el valor de la carga multiplicado por la distancia.

μ = q d donde μ = Momento dipolarq = Magnitud de la carga eléctricad = Distancia de separación entre los centros de cargaLos momentos dipolares en átomos y moléculas se miden en culombio-metro (C.m) o en unidades debye = 3,34×10−30 C.m

a) Dipolo eléctrico. El momento dipolar es qd. b) Momento dipolar eléctrico en una moléculaenlazada en forma covalente. Obsérvese la separación de los centros de carga positivos y negativos.

Tipos de Enlaces SecundariosExisten 2 tipos entre átomos o moléculas que

incluyen dipolos eléctricos:- Dipolos Permanentes - Dipolos VariablesColectivamente a estos enlaces se les llaman

algunas veces enlaces (fuerza) de Van der Waals.

Dipolos InducidosEntre los átomos de un gas noble que tenga

la capa completa la capa electrónica mas externa (s2 en el He y s2 p6 Ne, Ar, Kr, Xe, y Rn) se pueden presentar algunas fuerzas que formen enlace secundario muy débiles.

Los dipolos inducidos de los átomos cercanos se pueden atraer unos a otros y crear enlaces débiles no direccionales interatómicos.

Existe una alta probabilidad de que haya más carga electrónica en un extremo del átomo que en el otro

Puntos de fusión y ebullición de gases nobles a presión atmosférica

Notamos que a medida que el tamaño atómicode los gases nobles aumenta, los puntos de fusión y ebullición también aumentan debido a las fuerzas de enlace más fuertes como consecuencia de que los electrones tienen más libertad para crear momentos dipolares más fuertes.

Dipolo PermanenteCorresponden a enlaces intermoleculares

relativamente débiles que se forman entre moléculas que tienen dipolos permanentes. El dipolo en una molécula existe debido a la asimetría en la distribución de su densidad electrónica.

Ejemplo: Molécula del Metano CH4

*La molécula de metano, CH4 con sus cuatro enlaces C—H dispuestos en una estructura tetraédrica no tiene momento dipolar debido a la disposición simétrica de los cuatro enlaces C—H. Es decir, la suma vectorial de sus cuatro momentos dipolares es cero.

Puente de HidrógenoEs un caso especial de una interacción dipolo-

dipolo permanente entre moléculas polares. El enlace del hidrógeno se presenta cuando un

enlace polar conteniendo el átomo de hidrogeno, O—H o N—H, interaciona con lós átomos electronegativos O, N, F o Cl.

Resulta muy importante para reforzar el enlace entre cadenas moleculares de algunos tipos de materiales poliméricos

Por ejemplo, la molécula de agua, H2O tiene un momento dipolar permanente de 1.84 debyesdebido a su estructura asimétrica con sus dos átomos de hidrógeno y un ángulo de 105° conrespecto a su átomo de oxígeno

ENLACES MIXTOS

Enlaces MixtosEl enlace químico de átomos o iones puede

suponer más de un tipo de enlace primario y también enlaces dipolares secundarios.

Para el enlace primario existen las siguientes combinaciones de tipos de enlace mixto:

1) Iónico-covalente2) Metálico-covalente3) Metálico-iónico4) Iónico-covalente-metálico

Enlace mixto Iónico-covalenteLa mayoría de las moléculas con enlaces

covalentes tienen algo de enlace iónico y viceversa.

Pauling10 propuso la siguiente ecuación para determinar el porcentaje de carácter iónico de enlace en un compuesto AB:

donde XA y XB son las electronegatividades de los átomos A y B en el compuesto.

*El carácter iónico parcial de los enlaces covalentes puede interpretarse con respecto a los términos de la escala de electronegatividad. Cuanto mayor es la diferencia en las electronegatividades de los elementos que intervienen en un enlace mixto iónico-covalente, mayor es el grado de carácter iónico del enlace.

Enlace mixto Metálico-covalente

Éste se presenta frecuentemente. Por ejemplo, los metales de transición tienen enlace metálico-covalente mixto que supone orbital

Los altos puntos de fusión de los metales de transición se atribuyen al enlace mixto metálico-covalente.es dsp.

Sustancia metálica: red de cationes que se mantiene unida por la nube electrones procedente de los átomos que los han perdido para convertirse en cationes (enlace metálico).

Enlace mixto Metálico-iónico

Una diferencia significativa de electronegatividad en los elementos que forman un compuesto intermetálico, podría existir una cantidad considerable de transferencia de electrones.

La transferencia de electrones es especialmente importante para los compuestos intermetálicos tales como el NaZn13 y menos importantes para compuestos como el Al9 Co3 y Fe5 Zn21 debido a que las diferencias de electronegatividades para estos dos últimos compuestos son mucho menores.

Neutralidad Eléctrica de los Solidos Iónicos.

Enlace Mixto Iónico-covalente-metálico