Descubriendo los Enlaces Químicos: Iónico, Metálico y de Hidrógeno
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La Teoría Atómica de Dalton
John Dalton realizó una gran cantidad de experiencias acerca del comportamiento de los gases con la intención de explicar fenómenos ponderales que conocemos:
- Los elementos están formados por átomos indivisibles e indestructibles.
- Los átomos de un mismo elemento tienen todos la misma masa y las mismas propiedades.
- Los átomos de elementos distintos tienen distinta masa y propiedades.
- Los compuestos se forman por la combinación de átomos de los correspondientes elementos en una relación numérica sencilla.
- Durante una reacción química, el número de átomos de cada elemento presentes en ella no cambia.
La hipótesis de Dalton explica las tres leyes de combinaciones químicas: la ley de la conservación de la masa, la ley de las proporciones definidas y la ley de las proporciones múltiples. Además, introduce la ley de la máxima simplicidad.
Enlace Iónico
Hay compuestos, como el NaCl, que tienen como característica la existencia de iones de distinto signo en su estructura. A esos compuestos se les llama compuestos iónicos y al enlace presente en ellos, enlace iónico. Como consecuencia de su estructura electrónica, los metales, y dentro de estos los alcalinos y alcalinotérreos, son electropositivos. Los valores que les corresponden para su energía de ionización, electroafinidad y electronegatividad son relativamente bajos. Tienen más tendencia a formar iones positivos o cationes. Los no metales les corresponden valores elevados de energía de ionización, afinidad electrónica y electronegatividad. Son electronegativos y tienen tendencia a formar aniones, destacando los halógenos y anfígenos. Cuando se combina un metal con un no metal, el metal cede sus electrones de valencia, formando iones positivos, y el no metal gana esos electrones, formando iones negativos. Cationes y aniones se mantienen unidos, ya que cargas opuestas se atraen. La atracción electrostática se llama enlace iónico y el compuesto que forman los átomos al unirse, compuesto iónico. Los cationes y aniones se rodean mutuamente, resultando el conjunto eléctricamente neutro. Se forma así un sólido cristalino iónico. Los enlaces iónicos son bastante fuertes y tienen altos puntos de fusión y ebullición. En resumen, el enlace iónico se da entre un metal y un no metal.
Enlace Metálico
Exceptuando el mercurio, los metales se presentan en forma de sólidos cristalinos, formando estructuras con empaquetamiento compacto. Son estructuras de máxima densidad, donde los átomos ocupan todo el volumen posible; para ello se rodean del mayor número de átomos que les permite la estructura cristalina. Los metales se caracterizan por poseer pocos electrones en la capa de valencia. Los electrones de valencia de una red cristalina se encuentran deslocalizados por todo el cristal. Cuanto mayor sea el número de electrones de valencia que posee el metal, mayor será la fuerza de enlace, lo que explica la diferencia entre las propiedades de unos metales respecto a otras. Poseen un brillo porque les es fácil emitir y absorber radiación de todas las frecuencias. Otra propiedad es que transportan con facilidad el calor. La conductividad térmica es consecuencia del aumento de la velocidad y, en consecuencia, del incremento de los choques. Ello explica que a los electrones de valencia se les llame electrones de conducción.
Enlace de Hidrógeno
Es un enlace intermolecular propio del agua, el amoníaco u otros, donde un átomo de hidrógeno está unido a un átomo de pequeño tamaño y fuertemente electronegativo. Este átomo desplaza el par de electrones de enlace hacia él, de manera que el átomo de hidrógeno queda sin carga negativa, originándose un fuerte dipolo. De ese modo, el hidrógeno es atraído con fuerza por los átomos electronegativos de las otras moléculas. Este enlace explica que la temperatura de ebullición del agua sea más elevada que la del sulfuro de hidrógeno, por ejemplo, ya que necesita más energía para romper los enlaces de hidrógeno que hay en las moléculas de H2O, que para romper los de tipo dipolo-dipolo como los del sulfuro de hidrógeno.
Propiedades Periódicas de los Elementos
Radio Atómico
Aumenta cuanto más cerca del francio se encuentre el elemento en la tabla periódica.
Electronegatividad
Aumenta cuanto más cerca del flúor se encuentre el elemento en la tabla periódica.
Energía de Ionización
Aumenta cuanto más cerca del flúor se encuentre el elemento en la tabla periódica.
Afinidad Electrónica
Aumenta cuanto más cerca del flúor se encuentre el elemento en la tabla periódica.