Enlace covalente

Revisión del 10:39 12 oct 2011 de Mariaantonia.jc.scu (discusión | contribuciones) (Estructura de las sustancias)
Enlace covalente
Información sobre la plantilla
200 × 117px
Concepto:Se produce por la compartición de electrones, entre los átomos que se enlazan, y como consecuencia de esto, disminuye la energía del sistema atómico.
Enlace covalente,se forma por compartición de uno o más pares de electrones entre los átomos de diferente o igual electronegatividad que forman la molécula.

Estructura de las sustancias

El enlace covalente es característico de la unión de los elementos químicos no metálicos entre si, que no difieren grandemente en sus energías de ionización y electrafinidades.

sustancias moleculares

Archivo:Sustancia covalente.jpg
Estructura de la molécula de diflúor y la de cloruro de hidrógeno
Las sustancias que poseen enlace covalente, están constituidas de moléculas; es decir, agrupaciones de un número concreto de átomos que se encuentran unidos dos a dos mediante enlace covalente. Se representa mediante fórmula molecular.Son las únicas sustancias que podemos considerar que tienen moléculas como tales entes que se pueden aislar.

====Propiedades====.

  • Son las habituales de los enlaces covalentes:
  • Temperaturas de fusión bajas. A temperatura ambiente se encuentran en estado gaseoso, líquido (volátil) o sólido de bajo punto de fusión.
  • La temperaturas de ebullición son igualmente bajas.
  • No conducen la electricidad en ningún estado físico dado que los electrones del enlace están fuertemente localizados y atraídos por los dos núcleos de los átomos que los comparten.
  • Son muy malos conductores del calor.
  • La mayoría son poco solubles en agua. Cuando se disuelven en agua no se forman iones dado que el enlace covalente no los forma, por tanto, si se disuelven tampoco conducen la electricidad.


Sólidos covalentes o redes covalentes

Archivo:Sustanc covalente atomica.jpg
Estructura del sólido covalente Silicio
En los sólidos covalentes no se forman moléculas. Los enlaces covalentes permiten asociaciones de grandes e indeterminadadas cantidades de átomos iguales o diferentes cuando esto ocurre no se puede hablar de moléculas, sino de redes cristales covalentes. La fórmula de las redes covalentes es al igual que la de las sustancias iónicas, una fórmula empírica.

Propiedades

Algunas son similares a las de las sustancias moleculares

  • No conducen el calor ni la electricidad
  • Son insolubles en agua.

A diferencia de las sustancias moleculares:

  • Presentan temperaturas de fusión y ebullición muy elevadas.
  • Son sólidos a temperatura ambiente.
  • Son muy duros (resistencia a ser rayado).

Tipos de enlace

Dependiendo de la diferencia de electronegatividad, existen diferentes tipos de enlace covalente puede ser clasificado en covalente puro o apolar y covalente polar. Si la diferencia de electronegatividad es inferior a 0,4 es covalente apolar , y si está entre 0,4 y 1,7 es un enlace covalente polar.
Existen otros tipos de enlaces covalentes como: el covalente coordinado o dativo, y enlaces múltiples.

Modelo de enlace

En la actualidad existen dos teorías para explicar el enlace covalente: la Teoría del Enlace de Valencia y la Teoría de Orbitales Moleculares. Es preciso hacer notar que ninguna de las dos teorías es "mejor" que la otra, y que cada una de ellas puede ser más adecuada en función del parámetro, del cálculo o de la propiedad que se esté estudiando. Así, por ejemplo, si se trata de determinar la geometría molecular o la energía de disociación, propiedades del estado fundamental de la molécula, es más conveniente emplear la Teoría del Enlace de Valencia. En cambio, si se trata de explicar solo el aspecto energético del enlace covalente, es preferible emplear la Teoría de Orbitales Moleculares. En realidad ambas teorías son incluso complementarias, hasta tal punto que no utilizar ambas supondría limitar las herramientas disponibles para el estudio del enlace.

Teoría del Enlace de Valencia (T.E.V.)

La Teoría del Enlace de Valencia fue la primera teoría, basada en lamecánica cuántica, que se desarrolló para explicar el enlace en las moléculas covalentes. Se puede considerar que expresa el concepto de Lewis del enlace en términos de las funciones de ondas. En 1927,Heitler y London propusieron un tratamiento mecano-cuántico para la molécula de hidrógeno, que fue posteriormente desarrollado por investigadores como Pauling y Slater, entre otros, esta teoría tiene en cuenta:
1.- El pareamiento de espines electrónicos de ambos átomos.
2.- La máxima interpretación posible de los orbitales atómicos.
3.- La producción de una nube electrónica común entre ambos átomos

Tipo de enlaces y reactividad de una sustancia

Según la T.E.V. (Teoría del Enlace de valencia) la compartición de electrones en un enlace covalente se produce por el solapamiento de dos orbitales de dos átomos que están semiocupados (en cuyo caso el [[spin] del electrón de cada orbital ha de ser antiparalelo) o de un orbital lleno y otro vacío. El enlace formado en este último caso recibe el nombre de enlace covalente coordinado o dativo. En cualquier caso, el solapamiento puede ser: fontal o lateral

Solapamiento Frontal

Si los dos orbitales atómicos se superponen enfrentados por sus extremos. El enlace que se forma en este caso se denomina sigma y la densidad electrónica es máxima entre los núcleos.

Archivo:Enlace covalente sigma.jpg
Enlace covalente SIGMA.

En los enlaces covalente sigma pueden ocurrir las siguientes reacciones químicas:

  • Sustitución, donde un átomo es sustituido por otro. Lo reemplaza.
  • Eliminación, donde un átomo se elimina de la molécula. Generalmente en esta reacción se forma un enlace pi.
Solapamiento Lateral

Si los dos orbitales atómicos se superponen paralelamente, de forma que la densidad electrónica sea máxima por encima y por debajo de la línea internuclear. Este enlace se denomina pi(p), y es más débil (su energía de enlace es menor) que el s.

Archivo:Enlace covalente pi.jpg
Enlace covalente PI.

Sobre los enlaces pi ocurre la adición, donde se agregan por lo general dos átomos y se forman dos enlaces sigma. En el ejemplo se muestra la adición de un soloátomo:
Los enlaces sigma no polares de un átomo saturado son muy poco reactivos y para fines prácticos podemos considerarlos inertes.
Los enlaces sigma no polares que entran a un átomo insaturado son algo más reactivos, por el efecto del enlace pi.
Los enlaces sigma polares son reactivos.
Los enlaces pi son reactivos.


Referencias

Fuentes

Enlace relacionado