quimica para todos

¿COMO SE FORMAN LOS COMPUESTOS QUÍMICOS EXISTENTES EN LA NATURALEZA?

En la estructuración de nuestro planeta observamos una serie de elementos, sustancias y objetos que han evolucionado a través del tiempo, los elementos químicos están presentes en la naturaleza no de forma aislada, sino combinados con otros elementos. Las proporciones en que los podemos encontrar en la naturaleza pueden variar, esta evolución conlleva al cambio en las estructuras produciendo en cada paso nuevas formas, colores y aromas, entre otros, y las propiedades de las nuevas sustancias son diferentes a las de los elementos de partida. Por ejemplo, un elemento que está abundante en la tierra no necesariamente lo estará en los seres vivos, es decir, no todos los elementos están presentes en la composición de los seres vivos. También se puede observar como el hombre al conocer las propiedades de la materia ha desarrollado diversos procesos con el fin de mejorar la calidad de vida o facilitar otros procesos, en el 99% del cuerpo de los organismos conocidos solo están presentes 6 de los elementos existentes en la tierra.

1. Qué entiendes por enlace químico?

Un enlace químico es un proceso químico que interacciona  entre átomos, moléculas e iones, que tiene una estabilidad en los compuestos químicos diatómicos y poliatómicos.

2. Identifique y defina las propiedades que debe tener todo enlace químico para su formación?

Enlace covalente

El enlace covalente polar es intermediado en su carácter entre un enlace covalente y un enlace iónico. Los enlaces covalentes polares se forman con átomos distintos con gran diferencia de electronegatividades. La molécula es eléctricamente neutra, pero no existe simetría entre las cargas eléctricas originando la polaridad, un extremo se caracteriza por ser electropositivo y el otro electronegativo.

Las principales propiedades de los compuestos covalentes son:

-Pueden existir, en condiciones ambiente, en los estados gaseoso, líquido y sólido. Cuando se presentan en estado sólido, poseen puntos de fusión y ebullición más bajos, comparados con los de las sustancias iónicas o metálicas.

-Algunas son solubles en agua, otras son solubles en solventes orgánicos y otros aún, son solubles en ambas.

Enlace iónico

El enlace iónico es un tipo de interacción electrostática entre átomos que tienen una gran diferencia de electronegatividad. No hay un valor preciso que distinga la ionicidad a partir de la diferencia de electronegatividad, pero una diferencia sobre 2.0 suele ser iónica, y una diferencia menor a 1.7 suele ser covalente. En palabras más sencillas, un enlace iónico es aquel en el que los elementos involucrados aceptan o pierden electrones (se da entre un catión y un anión) o dicho de otra forma, aquel en el que un elemento más electronegativo atrae a los electrones de otro menos electronegativo.3El enlace iónico implica la separación en iones positivos y negativos. Las cargas iónicas suelen estar entre -3e a +3e.

Las principales propiedades de los compuestos iónicos son:

-Altos puntos de fusión y ebullición

-Conducen corriente eléctrica cuando son disueltos en agua o fundidos

-Presentan aspecto cristalino

Un ejemplo de compuesto iónico, está, ciertamente en nuestras cocinas. Se trata del cloruro de sodio, popularmente conocido como sal de mesa. Esta sal esta compuesta por dos elementos, un metal, el Sodio y un no metal, el Cloro.

Enlace metálico

En un enlace metálico, los electrones de enlace están deslocalizados en una estructura de átomos. En contraste, en los compuestos iónicos, la ubicación de los electrones enlazantes y sus cargas son estáticas. Debido a la deslocalización o el libre movimiento de los electrones, se tienen las propiedades metálicas de conductividad, ductilidad y dureza.

Principales propiedades de los compuestos metálicos:

-Buenos conductores de calor y electricidad

-La mayoría se presenta en estado sólido

-La mayoría posee puntos de fusión y ebullición elevados

-Son maleables o dúctiles

-Poseen brillo característico

Un ejemplo de compuesto metálico, puede ser el oro, que es un metal noble, muy valorizado en el mercado.

3. Qué diferencia encuentras entre número de oxidación y valencia de un elemento?

Numero de oxidación

Se denomina número de oxidación a la carga que se le asigna a un átomo cuando los electrones de enlace se distribuyen según ciertas reglas un tanto arbitrarias.

Valencia de un elemento

Es el número de electrones que tiene un elemento en su último nivel de energía, son los que pone en juego durante una reacción química o para establecer un enlace con otro elemento

La diferencia es  que el numero de oxidacion siempre representa todos los electrones del atomo, mientras que la valencia de un elemento solo depende de la cantidad de electrones que se hallan en su ultima capa.

4. Cuales son los diferentes tipos de enlaces que existen defínalos y de ejemplos?

El enlace iónico consiste en la atracción electrostática entre átomos con cargas eléctricas de signo contrario. Este tipo de enlace se establece entre átomos de elementos poco electronegativos con los de elementos muy electronegativos. Es necesario que uno de los elementos pueda ganar electrones y el otro perderlo, y como se ha dicho anteriormente este tipo de enlace se suele producir entre un no metal (electronegativo) y un metal (electropositivo).

Un ejemplo de sustancia con enlace iónico es el cloruro sódico. En su formación tiene lugar la transferencia de un electrón del átomo de sodio al átomo de cloro. Las configuraciones electrónicas de estos elementos después del proceso de ionización son muy importantes, ya que lo dos han conseguido la configuración externa correspondiente a los gases nobles, ganando los átomos en estabilidad. Se produce una transferencia electrónica, cuyo déficit se cubre sobradamente con la energía que se libera al agruparse los iones formados en una red cristalina que, en el caso del cloruro sódico, es una red cúbica en la que en los vértices del paralelepípedo fundamental alternan iones Cl- y Na+. De esta forma cada ion Cl- queda rodeado de seis iones Na+ y recíprocamente. Se llama índice de coordinación al número de iones de signo contrario que rodean a uno determinado en una red cristalina. En el caso del NaCl, el índice de coordinación es 6 para ambos

Los compuestos iónicos estado sólido forman estructuras reticulares cristalinas. Los dos factores principales que determinan la forma de la red cristalina son las cargas relativas de los iones y sus tamaños relativos. Existen algunas estructuras que son adoptadas por varios compuestos, por ejemplo, la estructura cristalina del cloruro de sodio también es adoptada por muchos haluros alcalinos y óxidos binarios, tales como MgO.

Cloruro de Sodio (NaCl)

Cloruro de Potasio (KCl)

Ioduro de Potasio (KI)

Oxido de Hierro (FeO)

Cloruro de Plata (AgCl)

Oxido de Calcio (CaO)

Bromuro de Potasio (KBr)

Oxido de Zinc (ZnO)

Oxido de Berilio (BeO)

Cloruro de Cobre (CuCl2)

Enlace covalente

Lewis expuso la teoría de que todos los elementos tienen tendencia a conseguir configuración electrónica de gas noble (8 electrones en la última capa). Elementos situados a la derecha de la tabla periódica ( no metales ) consiguen dicha configuración por captura de electrones; elementos situados a la izquierda y en el centro de la tabla ( metales ), la consiguen por pérdida de electrones. De esta forma la combinación de un metal con un no metal se hace por enlace iónico; pero la combinación de no metales entre sí no puede tener lugar mediante este proceso de transferencia de electrones; por lo que Lewis supuso que debían compartirlos.

Es posible también la formación de enlaces múltiples, o sea, la compartición de más de un par de electrones por una pareja de átomos. En otros casos, el par compartido es aportado por sólo uno de los átomos, formándose entonces un enlace que se llama coordinado o dativo. Se han encontrado compuestos covalentes en donde no se cumple la regla. Por ejemplo, en BCl3, el átomo de boro tiene seis electrones en la última capa, y en SF6, el átomo de azufre consigue hasta doce electrones. Esto hace que actualmente se piense que lo característico del enlace covalente es la formación de pares electrónicos compartidos, independientemente de su número.

Molécula de cloro (Cl2)

Molécula de Agua (H2O)

Metano (CH4)

Molécula de Oxígeno (O2)

Molécula de Hidrógeno (H2)

Molécula de Flúor (F2)

Amoniaco (NH3)

Trióxido de Azufre (SO3)

Bióxido de Carbono (CO2)

Cloruro de Fósforo (PCl5)

ENLACE METÁLICO

Los elementos metálicos sin combinar forman redes cristalinas con elevado índice de coordinación. Hay tres tipos de red cristalina metálica: cúbica centrada en las caras, con coordinación doce; cúbica centrada en el cuerpo, con coordinación ocho, y hexagonal compacta, con coordinación doce. Sin embargo, el número de electrones de valencia de cualquier átomo metálico es pequeño, en todo caso inferior al número de átomos que rodean a un dado, por lo cual no es posible suponer el establecimiento de tantos enlaces covalentes.

En el enlace metálico, los átomos se transforman en iones y electrones, en lugar de pasar a un átomo adyacente, se desplazan alrededor de muchos átomos. Intuitivamente, la red cristalina metálica puede considerarse formada por una serie de átomos alrededor de los cuales los electrones sueltos forman una nube que mantiene unido al conjunto.

                             1. Ca + K 

                             2.Cu +Zn