ENLACE QUÍMICO. Química 2º bachillerato Enlace químico 1

Transcripción

1 ENLACE QUÍMICO 1. El enlace químico. 2. El enlace covalente. 3. Geometría de las moléculas covalentes. 4. Polaridad de enlaces. 5. Teoría del enlace de valencia. 6. El orbital molecular. 7. Moléculas y sólidos covalentes. 8. El enlace iónico. 9. La energía reticular. 10.El enlace metálico. 11.Fuerzas intermoleculares. Química 2º bachillerato Enlace químico 1

2 0. CONOCIMIENTOS PREVIOS Los conocimientos previos que son necesarios dominar y ampliar son: Elementos y moléculas. Tipos de elementos (metálicos, ). Los números atómicos. La configuración electrónica. Química 2º bachillerato Enlace químico 2

3 1. EL ENLACE QUÍMICO El enlace químico es la fuerza que se establece entre átomos o grupos de átomos y que es responsable de que permanezcan unidos. Un conjunto de átomos se une entre sí para transformarse en un sistema químico de mayor estabilidad (menor energía). Los átomos se unen para conseguir la estructura de gas noble (compartiendo, cediendo o captando electrones). Química 2º bachillerato Enlace químico 3

4 1. EL ENLACE QUÍMICO Los tipos de enlace que nos encontramos son: Enlace intramolecular: Enlace covalente. Enlace iónico. Enlace metálico. Enlace intermoloecular. Química 2º bachillerato Enlace químico 4

5 1. EL ENLACE QUÍMICO Los átomos se agrupan para formar moléculas (número pequeño de átomos) o cristales (número grande de átomos). Las uniones entre los átomos constituyen el enlace químico intramolecular. También se pueden unir agrupaciones de átomos entre sí constituyendo el enlace químico intermolecular. La teoría de Lewis fue la primera. Los átomos ganan-pierden (iónico) o comparten (covalente) electrones hasta adquirir la configuración de gas noble (regla del octeto, 8 e- en su capa más externa o de valencia). Esta teoría fue insuficiente y surgieron dos nuevas: Teoría del enlace de valencia (para enlaces covalentes). Teoría de orbitales moleculares (para enlaces iónicos). Química 2º bachillerato Enlace químico 5

6 2. EL ENLACE COVALENTE El enlace covalente se forma cuando dos átomos comparten un par de electrones (o más pares), ejerciendo una atracción sobre lo núcleos de ambos y así los mantiene unidos. Cada átomo aporta un electrón al enlace. El carácter covalente está favorecido por elementos con electronegatividades similares y altas (próximos y a la derecha en la tabla periódica). Se da fundamentalmente entre elementos no metálicos del bloque p del sistema periódico. Química 2º bachillerato Enlace químico 6

7 2. EL ENLACE COVALENTE Química 2º bachillerato Enlace químico 7

8 2. EL ENLACE COVALENTE El orden de enlace es el número de pares de electrones compartidos por el átomo en una molécula. Aunque normalmente se comparten e- para alcanzar la configuración de gas noble (regla del octeto) existen excepciones en átomos que disponen de orbitales d vacíos pudiendo compartir más electones. Química 2º bachillerato Enlace químico 8

9 2. EL ENLACE COVALENTE El enlace covalente dativo o coordinado se produce cuando los dos electrones del enlace son aportados por el mismo átomo. Producen una carga positiva en el átomo donante de electrones (y viceversa). Tienen las mismas características que el enlace covalente ordinario. Química 2º bachillerato Enlace químico 9

10 2. EL ENLACE COVALENTE CH 4 HCN H C N : H H C + 4 H H C H ; H C H H H H 2 CO H C=O : H H 2 SO 4 : O : : O : H O S O H ; H O S O H : O : : O : Química 2º bachillerato Enlace químico 10

11 2. EL ENLACE COVALENTE Química 2º bachillerato Enlace químico 11

12 EJERCICIO-EJEMPLO Razonar las estructuras de Lewis para las siguientes moléculas: a) Dicloro metano. b) Borano. c) Cloro eteno. d) Cloro etanal. Química 2º bachillerato Enlace químico 12

13 RELACIÓN DE EJERCICIOS ESTRUCTURAS DE LEWIS Química 2º bachillerato Enlace químico 13

14 3. GEOMETRÍA DE LAS MOLÉCULAS COVALENTES La teoría de repulsión entre pares de electrones de la capa de valencia (RPECV) indica la posición de los pares de electrones más externos alrededor del átomo central de la moléculas en función de los siguientes postulados: Tanto los pares de e- que forman enlaces como los solitarios se sitúan lo más alejados posibles entre sí debido a la repulsión eléctrica de cargas del mismo signo (negativas). El efecto repulsivo del par de e- solitarios es superior al par de e- que forman enlace. Los pares de e- de un enlace múltiple mantienen los átomos unidos en las mismas posiciones y direcciones que el enlace simple. Si los pares de e- no son iguales se producen deformaciones en la estructura. Química 2º bachillerato Enlace químico 14

15 3. GEOMETRÍA DE LAS MOLÉCULAS COVALENTES Los casos más común que podemos encontrar son: Química 2º bachillerato Enlace químico 15

16 3. GEOMETRÍA DE LAS MOLÉCULAS COVALENTES RPECV Pares Pares e- de e - enlazados (B) Pares e - libres (E) Ejemplo Forma AB BeCl 2 Lineal(180º) AB BF 3 Trigonal(120º) AB 2 E 2 1 SO 2 Angular AB CH 4 Tetraédrica(109,5º) 4 AB 3 E 3 1 NH 3 Pirámide trigonal(107º) Química 2º bachillerato Enlace químico 16

17 3. GEOMETRÍA DE LAS MOLÉCULAS COVALENTES AB PCl 5 Bipirámide trigonal Tetraédro AB 4 E SF 4 distorsionado AB 3 E ClF 3 Forma de T AB SF 6 Octaédro 6 AB 5 E 5 1 BrF 5 Pirámide cuadrada AB 4 E XeF 4 Plana cuadrada Química 2º bachillerato Enlace químico 17

18 Química 2º bachillerato Enlace químico 18

19 Química 2º bachillerato Enlace químico 19

20 EJERCICIO-EJEMPLO Razonar la geometría y la forma de las siguientes moléculas: a) Dicloro metano. b) Borano. c) Cloro eteno. d) Cloro etanal. Deducir la polaridad de las moléculas. Química 2º bachillerato Enlace químico 20

21 RELACIÓN DE EJERCICIOS GEOMETRÍA Química 2º bachillerato Enlace químico 21

22 4. POLARIDAD DE ENLACE La polaridad de un enlace se produce cuando las electronegatividades de los átomos que lo forman difieren entre sí, induce a cargas eléctricas parciales (o pseudocargas) sobre lo átomos enlazados. Se crea un dipolo eléctrico, los electrones están desplazados hacia un lado, no coinciden los centros de carga positivos y negativos. Se forma un enlace polar, un carácter parcial iónico sin llegar a formar cargas (iones). A partir de la polaridad de los enlaces se deduce la polaridad de la molécula. Química 2º bachillerato Enlace químico 22

23 4. POLARIDAD DE ENLACE Se pueden representar las siguientes situaciones: Covalente apolar: Entre átomos con idéntica electronegatividad, átomos iguales comparten electrones. La distribución de carga es uniforme. Covalente polar: Entre átomos don distinta electronegatividad, átomos distintos comparten electrones. A mayor diferencia de electronegatividad entre los átomos más fuerte será la polaridad. La distribución de carga no es uniforme. Iónico: polaridad. Se puede considerar un caso extremo de Hay que diferenciar entre enlace polar y molécula polar (en la molécula hay que tener en cuenta la polaridad de sus enlaces y su geometría). Química 2º bachillerato Enlace químico 23

24 4. POLARIDAD DE ENLACE El momento dipolar (μ) mide el carácter polar del enlace. En una molécula es una magnitud física que mide la suma vectorial de los momentos dipolares de sus enlaces. Es un vector orientado desde el polo positivo (átomo menos electronegativo) hacia el polo negativo (átomo más electronegativo). Hay dos conceptos: Polarizabilidad: Mide la facilidad con la que la nube electrónica puede deformarse (sustancia polarizable). Los aniones grandes son muy polarizables. Poder polarizante: Mide la capacidad para inducir deformaciones en otras nubes electrónicas (sustancia polarizante). Los cationes pequeños son muy polarizantes. Química 2º bachillerato Enlace químico 24

25 4. POLARIDAD DE ENLACE Química 2º bachillerato Enlace químico 25

26 4. POLARIDAD DE ENLACE Química 2º bachillerato Enlace químico 26

27 4. POLARIDAD DE ENLACE + molécula de HCl Molécula de H 2 O molécula de NH molécula lineal molécula triangular plana molécula tetraédrica Química 2º bachillerato Enlace químico 27

28 EJERCICIO-EJEMPLO Determinar la polaridad de los enlaces de las siguientes moléculas: a) Dicloro metano. b) Borano. c) Cloro eteno. d) Cloro etanal. Química 2º bachillerato Enlace químico 28

29 RELACIÓN DE EJERCICIOS POLARIDAD Química 2º bachillerato Enlace químico 29