Un
enlace químico es el proceso químico responsable de las interacciones
atractivas entre átomos y moléculas, y que confiere estabilidad a los
compuestos químicos diatómicos y poliatómicos.
En este proceso los átomos o moléculas alteran sus propiedades
físicas y químicas, constituyendo nuevas sustancias homogéneas (no mezclas), inseparables a través de
mecanismos físicos como el filtrado o
el tamizado.
Es un hecho que los átomos que
forman la materia tienden a unirse y alcanzar condiciones más estables
que en solitario, a través de diversos métodos que equilibran o comparten
sus cargas eléctricas naturales. Se sabe que los protones en el núcleo de todo
átomo poseen carga positiva (+) y los electrones alrededor poseen carga
negativa (-), mientras que los neutrones, también en el núcleo, no tienen
carga, pero aportan masa (y, por lo tanto, gravedad).
Los enlaces químicos ocurren en la naturaleza y forman parte
tanto de sustancias inorgánicas como de formas de vida, ya que sin ellos no podrían
construirse las proteínas y
aminoácidos complejos que conforman nuestros cuerpos.
De manera semejante, los enlaces químicos pueden romperse bajo ciertas
y determinadas condiciones, como al ser sometidos a cantidades de calor, a la acción de la electricidad, o a la de sustancias que
rompan la unión existente y propicien otras nuevas junturas.
Así, por ejemplo, es posible someter al agua a electricidad para separar las
uniones químicas entre el hidrógeno y el oxígeno que la conforman, en un
proceso denominado electrólisis; o añadir grandes cantidades de energía calórica a
una proteína para romper sus enlaces y desnaturalizarla, es decir, romperla en
trozos más pequeños.
Tipos de enlaces químicos entre átomos
Los tres principales tipos de enlace químico a
través del cual los diferentes átomos se unen para formar las distintas
moléculas. Una de las principales diferencias entre ellos son los tipos
de átomos que se usen (metálicos y/o no metálicos, siendo los metálicos
poco electronegativos y los no metálicos mucho).
1. Enlace iónico
El iónico es uno de los tipos de enlace
químico más conocidos, siendo el que se forma cuando se unen un metal y un
no metal (es decir, un componente con poca electronegatividad con uno con
mucha).
El electrón más externo del elemento metálico se
verá atraído por el núcleo del elemento no metálico, cediendo el segundo el
electrón al primero. Se forman compuestos estables, cuya unión es
electroquímica. En esta unión el elemento no metálico pasa a ser anión al
quedar finalmente con carga negativa (tras recibir el electrón), mientras que
los metales se vuelven cationes de carga positiva.
Un ejemplo típico de enlace iónico lo encontramos
en la sal (NaCl), o en compuestos cristalizados. Los materiales formados por
este tipo de unión tienden a necesitar una gran cantidad de energía para
fundirlos y suelen ser duros, si bien pueden comprimirse y quebrarse con
facilidad. En general tienden a ser solubles y pueden disolverse con facilidad.
2. Enlaces covalentes
El enlace covalente es un tipo de
enlace caracterizado porque los dos átomos a unirse poseen propiedades
electronegativas semejantes o incluso idénticas. El enlace covalente supone que
ambos átomos (o más, si la molécula la forman más de dos átomos) comparten
entre sí los electrones, sin perder ni ganar en cantidad (la molécula del
agua).
Este tipo de enlaces es el que
suele formar parte de la materia orgánica, como por ejemplo la que configura
nuestro organismo, y son más estables que los iónicos. Su punto de fusión es más bajo,
hasta el punto que muchos compuestos se encuentran en estado líquido, y no son
por lo general conductores de la electricidad. Dentro de los enlaces covalentes
podemos encontrar varios subtipos:
Enlace
covalente no polar o puro
Se refiere a un tipo de enlace covalente en que se unen dos elementos con el mismo nivel de electronegatividad y cuya unión no provoca que una de las partes pierda o gane electrones, siendo los átomos del mismo elemento. Por ejemplo el hidrógeno, el cloro o el carbono son algunos elementos que pueden unirse a átomos de su mismo elemento para formar estructuras. No son solubles.
En este tipo de enlace covalente, en realidad el más usual, los átomos que se
unen son de distintos elementos. Ambos
poseen una electronegatividad semejante aunque no
idéntica, con lo que tienen diferentes cargas eléctricas. Tampoco en este caso
se pierden electrones en ninguno de los átomos, sino que los comparten (Cloruro
de berilio).
Dentro de este subgrupo también
encontramos los enlaces covalentes bipolares, en que existe un átomo dador que
comparte los electrones y otro u otros receptores que se benefician de dicha
incorporación.
Cosas tan básicas e
imprescindibles para nosotros como el agua o la glucosa se forman a partir de
este tipo de enlace.
3. Enlace metálico
En los enlaces metálicos se unen
entre sí dos o más átomos de elementos metálicos (molécula de zinc). Dicha
unión se debe no a la atracción entre ambos átomos entre sí, si no entre un
catión y los electrones que han quedado libres y ajenos haciendo que sea tal
cosa. Los diferentes átomos configuran una red en torno a estos electrones, con
patrones que se van repitiendo. Estas
estructuras tienden a aparecer como elementos sólidos y consistentes,
deformables pero difíciles de romper. Asimismo, este tipo de enlace se vincula
a la conductividad eléctrica propia de los metales, al ser sus electrones
libres.
Para reforzar el aprendizaje de
la guía debes ver los siguientes videos:
Actividad No 1
Teniendo
en cuenta la guía y los videos contesta las siguientes preguntas en el cuaderno
de química:
1. Consulta y da tres ejemplos de la
estructura de Lewis
2. Defina o diga que es configuración electrónica
3. Lea
el siguiente texto:
Enlace químico A excepción de casos muy raros, la materia no
se desintegra espontáneamente. La desintegración se evita por las fuerzas que
actúan a nivel iónico y molecular. A través de las reacciones químicas, los
átomos tienden a llegar a estados más estables con menores niveles de energía
potencial química. Como ya se sabe, cuando dos o más átomos se unen, forman una
molécula. Esta puede estar constituida por átomos de un mismo elemento o por
átomos de elementos diferentes. Surge entonces la pregunta: ¿cómo se mantienen
unidos los átomos? La respuesta la dan los enlaces químicos. Un enlace químico
es el resultado de la fuerza de atracción que mantiene unidos los átomos para
formar moléculas. Los electrones que intervienen en el enlace son los que están
ubicados en el último nivel de energía, el nivel de valencia; estos electrones
pueden pasar de un átomo a otro para completar el número de electrones del
último nivel y así estabilizar electrónicamente el átomo. Los átomos pueden
utilizar dos mecanismos para formar enlaces químicos, dependiendo del número de
electrones de valencia que poseen. Estos mecanismos son en primer lugar, de
transferencia de electrones que se presenta cuando un átomo transfiere sus
electrones a otro átomo permitiéndole que complete ocho en su último nivel de
energía y, en segundo lugar, compartimiento de electrones que se presenta
cuando dos átomos comparten uno o más electrones de valencia y así ambos
completar ocho electrones de valencia. Tomado y adaptado de: Cabrera B, Clavijo
M, Samacá N. (1999). Guía de recursos Ciencias Naturales 7, Bogotá, Colombia:
Santillana. L
Con base en la lectura del texto anterior, responda las siguientes preguntas:
a) ¿Qué tipos de mecanismo existen para formar enlaces químicos?
b) ¿Cuáles son los electrones que participan en un enlace químico?
c) ¿Dónde se ubican
los electrones que aparecen en un enlace químico?
4. Represente tres diferentes enlaces iónicos con la plastilina y los palillos
5. Con base en la Figura, responda las siguientes preguntas:
a) ¿Qué átomo cede el electrón?
b) ¿Qué átomo gana el electrón?
6. Consulta y grafica los enlaces covalentes simples,
dobles y tiples.
7. Realiza un cuadro
con las características de cada enlace.
8. Busca el
significado de las siguientes palabras: ion, átomo, molécula, enlace, electrones
de valencia, metal, no metal.
9. Realice un cuadro
comparativo entre los enlaces iónicos y covalentes.
Nota: una vez terminada la actividad No 1 no olvides tomar fotos y enviarlas al correo d.blg.martha.pinillos@cali.edu.co o marpinillos2016@gmail.com
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