Enlace covalente electromecánica 2013
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Definición de enlace según Definición de enlace según IUPACIUPACHay un enlace químico entre dos átomos o grupos de átomos cuando las fuerzas que se establecen entre ellos permiten la formación de un agregado con la suficiente estabilidad para que pueda ser considerado una especie independiente.
ENLACE QUÍMICOENLACE QUÍMICOEnlace covalenteEnlace covalente
Cuando los átomos se unen para formar grupos eléctricamente neutros, con una consistencia tal que se pueden considerar una unidad, se dice que están formando moléculas.O2 diatómicaSO2 triatómicaNH3tetraatómica
EENLACE COVALENTENLACE COVALENTE
Las reacciones entre dos no metales produce un enlace covalente.
El enlace covalente se forma cuando dos átomos comparten uno o más pares de electrones.
Gilbert Lewis: La formación de un enlace químico implica que los electrones comparten electrones
Enlace covalenteEnlace covalenteSegún la física clásica: el enlace entre
dos átomos iguales debería ser menor de lo que en realidad es.
Según la mecánica – cuántica: Se calcula la energía de los átomos individuales que componen la molécula y luego se calcula la energía de la molécula misma.
La molécula es estable si su energía es menor que la suma de las energías de los átomos individuales.
EENLACE COVALENTENLACE COVALENTEEjemplo: la molécula de
hidrógeno. Por métodos de mecánica cuántica es posible calcular la distribución de la densidad electrónica para la molécula.
La densidad electrónica se concentra entre los dos núcleos.
Enlace covalente H-HEnlace covalente H-H
Estabilidad del enlaceEstabilidad del enlace
POLARIDAD DE ENLACE Y POLARIDAD DE ENLACE Y ELECTRONEGATIVIDADELECTRONEGATIVIDAD
ELECTRONEGATIVIDAD
Capacidad que tiene un átomo de atraer electrones comprometidos en un enlace.
Los valores de E.N. Son útiles para predecir el tipo de enlace que se puede formar entre átomos de diferentes elementos.
VALORES DE VALORES DE ELECTRONEGATIVIDAD DE ELECTRONEGATIVIDAD DE
PAULINGPAULINGH
2.1Elemento más
electronegativo
Li1.0
Be1.5
B2.0
C2.5
N3.0
O3.5
F4.0
Na0.9
Mg1.2
Al1.5
Si1.8
P2.1
S2.5
Cl3.0
K0.8
Ca1.0
Sc1.3
Ti1.5
V1.6
Cr1.6
Mn1.5
Fe1.8
Co1.8
Ni1.8
Cu1.9
Zn1.6
Ga1.6
Ge1.8
As2.0
Se2.4
Br2.8
Rb0.8
Sr1.0
Y1.2
Zr1.4
Nb1.6
Mo1.8
Tc1.9
Ru2.2
Rh2.2
Pd1.2
Ag1.9
Cd1.7
In1.7
Sn1.8
Sb1.9
Te2.1
I2.5
Cs0.7
Ba0.9
La1.1
Hf1.3
Ta1.5
W1.7
Re1.9
Os2.2
Ir2.2
Pt2.2
Au2.4
Hg1.9
Tl1.8
Pb1.8
Bi1.9
Po2.0
At2.2
Fr0.7
Ra0.9
Ac1.1
Th1.3
Pa1.5
U1.7
Np – Lw1.3
Elemento menos electronegativo
Clasificación de los Clasificación de los EEnlaces nlaces CCovalentesovalentesEnlaces covalentes no polaresEnlaces covalentes polares
Enlaces covalentes no polares Cuando dos átomos iguales comparten un
par de electrones, se dice que hay una distribución simétrica de la nube electrónica, el par electrónico es atraído igualmente por ambos núcleos.
La diferencia de electronegatividad es = 0
Enlace Covalente Polar Enlace Covalente Polar Cuando los átomos que forman una molécula
son heteronucleares y la diferencia en E.N. < 1,7 entonces forman enlaces covalentes polares. Ejemplo el HCl, el H2O
ENH= 2,1 ENCl=3
H. + .Cl: H+ :Cl: -
Si la diferencia de electronegatividad es > 1,7 el
enlace es escencialmente iónico.
. .
. .
. .
. .
MOMENTO DIPOLARMOMENTO DIPOLAR
¿Cómo podemos cuantificar la polaridad de un enlace?Siempre que una distancia separa a dos cargas eléctricas se establece un dipolo. La medida cualitativa de la magnitud de un dipolo se conoce como momento dipolar, :
=Q.r en debyes (D)
1D= 3,34 x10-30 C.m (coulomb.metro)
Clasificación del Enlace Clasificación del Enlace CovalenteCovalente
Según número de electrones que participen en el enlace:
ENLACE SIMPLE: 2 electrones en total X X
ENLACE DOBLE: 4 electrones en total X X
ENLACE TRIPLE: 6 electrones en total X X
LONGITUD DE ENLACES
ENTALPÍA DE ENLACE
Es el cambio de entalpía (H) cuando un mol de sustancia gaseosa rompe sus enlaces.Siempre es positiva.
Por ejemplo:
Cl2 (g) 2 Cl(g) H = 218 kJ/mol
ENERGÍA DE ENLACES
Regla del OctetoRegla del Octeto
Es habitual que los elementos representativos alcancen las configuraciones de los gases nobles. Este enunciado a menudo se denomina la regla del octeto porque las configuraciones electrónica de los gases nobles tienen 8 é en su capa más externa a excepción del He que tiene 2 é.
REGLA DEL DUETOREGLA DEL DUETOAsí como los elementos
electronegativos, cumplen la regla del octeto, para alcanzar la configuración de un gas noble. El hidrógeno, cumple la regla del dueto.
La regla del dueto consiste en que el hidrógeno, al combinarse con otro elemento, ya sea en un enlace iónico o un enlace covalente, lo hace para completar su orbital con 2 electrones.
REPRESENTACION DE LAS REPRESENTACION DE LAS ESTRUCTURAS DE LEWISESTRUCTURAS DE LEWIS
1.Electrones necesarios: determine el número de electrones requeridos para suministrar 2 electrones a cada átomo de H individualmente y 8 electrones a cada uno de los demás átomos individualmente. Luego sumelos
2.Electrones disponibles: Sume los electrones de valencia de todos los átomos. Si la especie es un ion: adicione un electrón por cada carga negativa o reste un electrón por cada carga positiva.
ESTRUCTURAS RESONANTESESTRUCTURAS RESONANTESEn ocasiones, se puede escribir más de una estructura de Lewis aceptable sin que ninguna de ellas tenga más peso. En ese caso, se dice que hay resonancia.Ejemplo: O3 estructuras resonantes
O ═ O ─ O ↔ O ─ O ═ OLa evidencia experimental indica que los dos enlaces son iguales con una longitud de enlace de 1.278 Å, intermedia entre un enlace simple y uno doble.rOO (O2) = 1.207 Å; rOO (O3) = 1.278 Å; rOO (H2O2) = 1.475 ÅLa estructura es un híbrido de resonancia de las posibles estructuras contribuyentes (estructuras aceptables con el mismo esqueleto y que solo difieren en la distribución electrónica).
ESTRUCTURAS RESONANTESESTRUCTURAS RESONANTESUna regla que debe seguirse al escribir las formas de resonancia es que el orden de los núcleos debe ser el mismo en todas ellas, es decir los átomos deben estar unidos en el mismo orden. Ejemplo: NO3
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EXCEPCIONES A LA REGLA EXCEPCIONES A LA REGLA DEL OCTETODEL OCTETO
La regla del octeto falla en muchas situaciones en las que intervienen enlaces covalentes. Tales excepciones son de 3 tipos:
• Moléculas con número impar de electrones
• Moléculas en las que un átomo tiene menos de un octeto.
• Moléculas en las que un átomo tiene más de un octeto.
NUMERO IMPAR DE NUMERO IMPAR DE ELECTRONESELECTRONES
•En casi todas las moléculas el Nº total de electrones de valencia es par, por lo tanto existe un apareamiento completo de los electrones.
•Sin embargo existen moléculas tales como:
NO; ClO2; NO2 , las cuales tienen número impar total de electrones de valencia, obviamente es imposible aparear totalmente estos electrones para alcanzar el octeto, alrededor de cada átomo.
son muy reactivas y de corta vida.
MENOS DE UN OCTETOMENOS DE UN OCTETO
Esta segunda excepción se da cuando hay menos de ocho electrones alrededor de un átomo, esto suele darse en compuestos de Boro y Berilio, ejemplo BF3.
electronegatividad
determina
puede darse entre Átomos diferentes
En los cuales
La diferencia de E.N.
iónico
Diferente de cero
covalente polar
y el enlace puede ser
mayor que 1,7
Diferencia de E.N.
Entre 0 y 1,7
El tipo de enlace
que
Diferencia de E.N.
Átomos iguales
En los cuales
La diferencia de E.N.
Covalente puro o no polar
Cero
y el enlace es
H2; Cl2; N2
ejemplo.
COMPUESTOS IÓNICOS1. Son sólidos con punto de
fusión altos (por lo general, > 400ºC)
2. Muchos son solubles en disolventes polares, como el agua..
3. La mayoría es insoluble en disolventes no polares, como el hexano C6H14.
4. Los compuestos fundidos conducen bien la electricidad porque contienen partículas móviles con carga (iones)
5. Las soluciones acuosas conducen bien la electricidad porque contienen partículas móviles con carga (iones).
COMPUESTOS COVALENTES1. Son gases, líquidos o
sólidos con punto de fusión bajos (por lo general, < 300ºC)
2. Muchos de ellos son insolubles en disolventes polares.
3. La mayoría es soluble en disolventes no polares, como el hexano C6H14.
4. Los compuestos líquidos o fundidos no conducen la electricidad.
5. Las soluciones acuosas suelen ser malas conductoras de la electricidad porque no contienen partículas con carga.