Los diferentes tipos de enlaces químicos

Los átomos que se enlazan establecen el tipo de enlace que se produce y las propiedades del mismo. Dependiendo de las características de los átomos de cada elemento químico y de sus estructuras electrónicas al unirse estos forman tres tipos de enlace: covalentes, iónicos  y metálicos.diferentes tipos de enlaces quimicos

Sin embargo existen compuestos cuyos enlaces conciernen a un único tipo, muchos consisten en una mezcla de caracteres de cada uno. Esto se debe a la diferencia de electronegatividad entre los átomos que forman los enlaces. Algunos compuestos pueden ser covalentes, presentando en sus enlaces cierto carácter iónico.

Por otra parte, el tipo de enlace, estructura y  masa molecular, son elementos fijos que  definen las propiedades macroscópicas de la materia, es decir brillo, dureza, solubilidad, punto de fusión, etc.

Enlace covalente

Son fuerzas que mantienen unidos entre sí a los átomos no metálicos. Estos átomos tienen muchos electrones en su nivel más externo y tienen tendencia a ganar electrones más que a cederlos, para adquirir la estabilidad de la estructura electrónica de gas noble. Por tanto, los átomos no metálicos no pueden cederse electrones entre sí para formar iones de signo opuesto.

De acuerdo a la teoría del orbital molecular, si el traslape de los orbitales es frontal se formará un enlace sigma σ  enlace sencillo o simple. Mientras que si los orbitales se forman por traslapes laterales y perpendiculares respecto al eje internuclear,  se tendrán los enlaces doble y triple:tipo de enlaces quimicos - Enlace covalente

Enlace sencillo

Los enlaces sencillos se encuentran prácticamente en todas las moléculas. Sus átomos pueden tener cualquier hibridación química siempre y cuando el traslape de sus orbitales sea frontal.

Enlace doble

El enlace doble requiere que los átomos posean hibridación sp2. El enlace p puro, perpendicular a los tres orbitales híbridos sp2, forma el enlace doble, el cual se muestra como una lámina grisácea. Tanto el enlace sencillo como el doble  coexisten al mismo tiempo. Sin embargo, a diferencia de los enlaces sencillos, los dobles no presentan la misma libertad de rotación en torno al eje internuclear. Esto se debe a que, para rotar, el enlace debe romperse; proceso el cual necesita energía.

Enlace triple

El enlace triple es aún más corto que el enlace doble y su rotación se encuentra más impedida energéticamente. En él, se forman dos enlaces perpendiculares entre sí, así como un enlace sencillo. En los enlaces triples participan seis electrones; en los dobles, cuatro electrones; y en los sencillos o simples, dos.

La formación de uno o más de estos enlaces covalentes depende de la disponibilidad electrónica de los átomos; es decir, de cuántos electrones necesitan sus orbitales para adquirir un octeto de valencia.

Enlace no polar

Un enlace covalente consiste de una compartición equitativa de un par de electrones entre dos átomos. Pero esto es estrictamente cierto solamente en el caso donde ambos átomos tengan iguales electronegatividades; esto es, la misma tendencia de atraer densidad electrónica de su entorno dentro de un compuesto.

Los enlaces no polares se caracterizan por una diferencia de electronegatividad nula (ΔE≈0). Esto ocurre en dos situaciones: en un compuesto homonuclear (A2), o si los entornos químicos a ambos lados del enlace son equivalentes (H3C–CH3, molécula de etano).

tipo de enlaces quimicos - Enlaces dativos o de coordinación

Enlace polar

Cuando existe una diferencia marcada de electronegatividad ΔE entre ambos átomos, se forma un momento dipolar a lo largo del eje de enlace: Aδ+–Bδ-. En el caso del compuesto heteronuclear AB, B es el átomo más electronegativo, y por tanto, tiene mayor densidad electrónica δ-; mientras que A, el menos electronegativo, deficiencia de carga δ+.

Para que se den los enlaces polares deben unirse dos átomos con diferentes electronegativades; y así, formar compuestos heteronucleares. A–B se asemeja a un imán: tiene un polo positivo y otro negativo. Esto le permite interaccionar con otras moléculas mediante fuerzas dipolo-dipolo, entre las cuales están los puentes de hidrógeno.

El agua tiene dos enlaces covalentes polares, H–O–H, y su geometría molecular es angular, lo cual incrementa su momento dipolar. Si su geometría fuera lineal, los océanos se evaporarían y el agua tendría un punto de ebullición menor.

El hecho de que un compuesto posea enlaces polares, no implica que éste sea polar. Por ejemplo, el tetracloruro de carbono, CCl4, tiene cuatro enlaces polares C–Cl, pero por la disposición tetraédrica de los mismos el momento dipolar termina anulándose vectorialmente.

Enlaces dativos o de coordinación

Cuando un átomo cede un par de electrones para formar un enlace covalente con otro átomo, se habla entonces de un enlace dativo o de coordinación. Por ejemplo, teniendo B: el par de electrones disponible, y A (o A+), una vacancia electrónica, se forma el enlace B:A.

Por ejemplo puede encontrarse en la prolongación de una molécula de amoníaco para formar amonio:  H3N: + H+ => NH4+

Enlace iónicotipo de enlaces quimicos

Las sales se caracterizan por tener estructuras cristalinas, es decir, simétricas y ordenadas; altos puntos de fusión y ebullición, altas conductividades eléctricas al fundirse o disolverse, y también, sus iones se encuentran fuertemente unidos por interacciones electrostáticas.

Estas interacciones conforman lo que se conoce como el enlace iónico. El número de vecinos que rodea un ion en un cristal se conoce como número de coordinación (N.C). Para cada N.C viene asociada un tipo de arreglo cristalino, lo que a su vez constituye una fase sólida de la sal.

Los cristales simétricos y facetados vistos en las sales se deben al equilibrio establecido por las interacciones de atracción (A+ B–) y repulsión (A+ A+, B– B–) electrostáticas.

Enlace metálico

El último de los tipos de enlace químico es el metálico. Este puede encontrarse en cualquier pieza metálica o de aleación. Se caracteriza por ser especial y diferente de los demás, debido a que los electrones no pasan de un átomo a otro, sino que recorren, como un mar, el cristal de los metales.

Así, los átomos metálicos, a decir el cobre, entremezclan sus orbitales de valencia unos con otros para formar bandas de conducción; por las cuales, los electrones (s, p, d o f) transitan entorno a los átomos y los mantiene fuertemente unidos.

Dependiendo del número de electrones que transiten por el cristal metálico, los orbitales aportados para las bandas, y del empaquetamiento de sus átomos, el metal puede ser blando (como los metales alcalinos), duro, brillante, o buen conductor de la electricidad y el calor.

Ejemplos de tipos de enlaces

Enlace iónico: La sal común se forma cuando los átomos del gas cloro se ponen en contacto con los átomos del metal sodio

Enlace covalente: El gas cloro está formado por moléculas, Cl2, en las que dos átomos de cloro se hallan unidos por un enlace covalente.

Enlace metálico: La aleación de cromo y platino: Este tipo de aleación es muy utilizada para elaborar hojas de afeitar.

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