Bonos Covalentes
La unión covalente ocurre cuando los pares de electrones son compartidos por los átomos. Los átomos se unirán covalentemente con otros átomos para ganar más estabilidad, que se obtiene formando una capa de electrones completa. Al compartir sus electrones más externos (valencia), los átomos pueden llenar su capa externa de electrones y ganar estabilidad. Los no metales formarán fácilmente enlaces covalentes con otros no metales para obtener estabilidad, y pueden formar entre uno y tres enlaces covalentes con otros no metales, dependiendo de cuántos electrones de valencia posean. Aunque se dice que los átomos comparten electrones cuando forman enlaces covalentes, generalmente no comparten los electrones por igual.
Introducción
Solo cuando dos átomos del mismo elemento forman un enlace covalente, los electrones compartidos se comparten de manera equitativa entre los átomos. Cuando los átomos de diferentes elementos comparten electrones a través de enlaces covalentes, el electrón se atraerá más hacia el átomo con la electronegatividad más alta que resulta en un enlace covalente polar. En comparación con los compuestos iónicos, los compuestos covalentes generalmente tienen un punto de fusión y ebullición más bajo, y tienen una menor tendencia a disolverse en agua. Los compuestos covalentes pueden estar en estado gaseoso, líquido o sólido y no conducen bien la electricidad o el calor. Los tipos de enlaces covalentes se pueden distinguir al observar la estructura de puntos de Lewis de la molécula. Para cada molécula, hay diferentes nombres para pares de electrones, dependiendo de si se comparte o no. Un par de electrones que se comparte entre dos átomos se llama par de enlaces . Un par de electrones que no se comparte entre dos átomos se llama un par solitario .
Regla del octeto
La regla del octeto requiere que todos los átomos de una molécula tengan 8 electrones de valencia, ya sea compartiendo, perdiendo o ganando electrones, para estabilizarse. Para los enlaces covalentes, los átomos tienden a compartir sus electrones entre sí para satisfacer la regla del octeto. Requiere 8 electrones porque esa es la cantidad de electrones necesarios para llenar un orbital s – y p – (configuración de electrones); También conocido como una configuración de gas noble. Cada átomo quiere volverse tan estable como los gases nobles que tienen su capa de valencia externa llena porque los gases nobles tienen una carga de 0. Aunque es importante recordar el “número mágico”, 8, tenga en cuenta que hay muchas excepciones de la regla Octet.
Ejemplo: Como puede ver en la imagen a continuación, el Fósforo tiene solo 5 electrones en su capa externa (en negrita en rojo). El argón tiene un total de 8 electrones (en negrita en rojo), lo que satisface la regla del octeto. El fósforo necesita ganar 3 electrones para completar la regla del octeto. Quiere ser como Argón, que tiene una capa de valencia externa completa.
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Bonos Individuales
Un enlace simple es cuando dos electrones, un par de electrones, se comparten entre dos átomos. Está representado por una sola línea entre los dos átomos. Aunque esta forma de enlace es más débil y tiene una densidad menor que un doble enlace y un triple enlace, es la más estable porque tiene un menor nivel de reactividad, lo que significa menos vulnerabilidad en la pérdida de electrones a los átomos que quieren robar electrones.
Ejemplo 1: HCl
A continuación se muestra una estructura de puntos de Lewis de cloruro de hidrógeno que demuestra un enlace sencillo. Como podemos ver en la imagen a continuación, el cloruro de hidrógeno tiene 1 átomo de hidrógeno y 1 átomo de cloro. El hidrógeno tiene solo 1 electrón de valencia, mientras que el cloro tiene 7 electrones de valencia. Para satisfacer la regla del octeto, cada átomo emite 1 electrón para compartir entre sí; haciendo así un solo enlace.
Dobles enlaces
Un enlace doble es cuando dos átomos comparten dos pares de electrones entre sí. Está representado por dos líneas horizontales entre dos átomos en una molécula. Este tipo de enlace es mucho más fuerte que un enlace simple, pero menos estable; Esto se debe a su mayor cantidad de reactividad en comparación con un enlace sencillo.
Ejemplo 2: CO2
A continuación se muestra una estructura de puntos de Lewis de dióxido de carbono que demuestra un doble enlace. Como puede ver en la imagen a continuación, el dióxido de carbono tiene un total de 1 átomo de carbono y 2 átomos de oxígeno. Cada átomo de oxígeno tiene 6 electrones de valencia, mientras que el átomo de carbono solo tiene 4 electrones de valencia. Para satisfacer la regla del octeto, el carbono necesita 4 electrones de valencia más. Como cada átomo de oxígeno tiene 3 pares de electrones solitarios, cada uno puede compartir 1 par de electrones con carbono; como resultado, llenando la capa de valencia externa de Carbon (Satisfaciendo la regla del octeto).
Triple enlace
Un enlace triple es cuando tres pares de electrones se comparten entre dos átomos en una molécula. Es el menos estable de los tres tipos generales de enlaces covalentes. ¡Es muy vulnerable a los ladrones de electrones!
Ejemplo 3: acetileno
A continuación se muestra una estructura de puntos de Lewis de acetileno que demuestra un triple enlace. Como puede ver en la imagen a continuación, el acetileno tiene un total de 2 átomos de carbono y 2 átomos de hidrógeno. Cada átomo de hidrógeno tiene 1 electrón de valencia, mientras que cada átomo de carbono tiene 4 electrones de valencia. Cada carbono necesita 4 electrones más y cada hidrógeno necesita 1 electrón más. El hidrógeno comparte su único electrón con el carbono para obtener una capa de valencia completa. Ahora el carbono tiene 5 electrones. Debido a que cada átomo de carbono tiene 5 electrones, 1 enlace simple y 3 electrones no apareados, los dos Carbon pueden compartir sus electrones no apareados, formando un triple enlace. Ahora todos los átomos están contentos con su capa de valencia externa completa.
Enlace covalente polar
Se crea un enlace covalente polar cuando los electrones compartidos entre los átomos no se comparten por igual. Esto ocurre cuando un átomo tiene una electronegatividad más alta que el átomo con el que comparte. El átomo con la mayor electronegatividad tendrá una atracción más fuerte por los electrones (similar a un juego Tug-O-War, el que sea más fuerte generalmente gana). Como resultado, los electrones compartidos estarán más cerca del átomo con la electronegatividad más alta, por lo que será compartido de manera desigual. Un enlace covalente polar dará como resultado que la molécula tenga un lado ligeramente positivo (el lado que contiene el átomo con una electronegatividad más baja) y un lado ligeramente negativo (que contiene el átomo con la electronegatividad más alta) porque los electrones compartidos se desplazarán hacia el átomo con La mayor electronegatividad. Como resultado de los enlaces covalentes polares, el compuesto covalente que se forma tendrá un potencial electrostático. Este potencial hará que la molécula resultante sea ligeramente polar, lo que le permitirá formar enlaces débiles con otras moléculas polares. Un ejemplo de moléculas que forman enlaces débiles entre sí como resultado de un potencial electrostático desequilibrado es el enlace de hidrógeno, donde un átomo de hidrógeno interactuará con un átomo electronegativo de hidrógeno, flúor u oxígeno de otra molécula o grupo químico.
Ejemplo: agua, sulfuro, ozono, etc.
Como puede ver en la imagen de arriba, Oxygen es la gran criatura con el tatuaje de “O” en el brazo. El conejito representa un átomo de hidrógeno. El lazo azul y rojo atado en el medio de la cuerda, tirado por las dos criaturas representa, el par compartido de electrones, un solo enlace. Debido a que el átomo de hidrógeno es más débil, el par compartido de electrones se acercará al átomo de oxígeno.
Enlace covalente no polar
Un enlace covalente no polar se crea cuando los átomos comparten sus electrones por igual. Esto generalmente ocurre cuando dos átomos tienen una afinidad electrónica similar o la misma. Cuanto más cercanos son los valores de su afinidad electrónica, más fuerte es la atracción. Esto ocurre en las moléculas de gas; También conocido como elementos diatómicos. Los enlaces covalentes no polares tienen un concepto similar al de los enlaces covalentes polares; El átomo con la electronegatividad más alta extraerá el electrón del más débil. Como esta afirmación es cierta, si aplicamos esto a nuestras moléculas diatómicas, todos los átomos tendrán la misma electronegatividad ya que son el mismo tipo de elemento; así, las electronegatividades se cancelarán entre sí y tendrán una carga de 0 (también conocido como enlace covalente no polar).
Ejemplos de moléculas de gas que tienen un enlace covalente no polar: átomo de gas hidrógeno, átomos de gas nitrógeno, etc.
Como puede ver en la imagen de arriba, el gas de hidrógeno tiene un total de 2 átomos de hidrógeno. Cada átomo de hidrógeno tiene 1 electrón de valencia. Como el hidrógeno solo puede caber un máximo de 2 electrones de valencia en su orbital, cada átomo de hidrógeno solo necesita 1 electrón. Cada átomo tiene 1 electrón de valencia, por lo que pueden compartir, dando a cada átomo dos electrones cada uno.
Referencias
- Petrucci, Ralph H., Harwood, William S., Herring, FG y Madura Jeffrey D. “Química general: principios y aplicaciones modernas”. Novena ed. Nueva Jersey: Pearson Education, Inc., 2007. Impresión.
- Vaczek, Louis. “El disfrute de la química”. Nueva York: Viking Press, 1968.
- Pickering, HS “El enlace covalente”. Londres: Wykeham Publications Ltd., 1977.
- Kotz, Treichel, Townsend. “Química y reactividad química: OWL E-Book Edition”. 7ma ed. Ohio: Cengage Learning, 2008.
- Lagowski, JJ “El enlace químico”. Boston: Houghton Mifflin Company, 1966.
- Bacskay, George G .; Reimers, Jeffrey R .; Nordholm, Sture. “ El mecanismo de la unión covalente”. J. Chem. Educ. 1997 74 1494.
- Reimers, Jeffrey R .; Bacskay, George G .; Nordholm, Sture. “Los fundamentos de la unión covalente”. J. Chem. Educ. 1997 74 1503.
Enlaces externos
- Enlace covalente – Wikipedia: http: //en.wikipedia.org/wiki/Cov…
- Compartición de electrones y enlaces covalentes -http: //www.chem.ox.ac.uk/vrchemistry…nds/intro1.htm
- Estabilidad de bonos – Newton BBS: http: //www.newton.dep.anl.gov/askasc…/chem03155.htm
- Radios covalentes – Wikipedia: http: //en.wikipedia.org/wiki/Cov…
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