Los enlaces formados entre dos elementos cualesquiera, ocurren entre electrones, específicamente entre electrones que se encuentran en la última capa de cada elemento. Dichos electrones reciben el nombre de electrones de valencia.
Para ilustrar un elemento con sus electrones de valencia, se utiliza una estructura llamada estructura de Lewis, que indica precisamente sólo los electrones de la última capa del átomo.
Por ejemplo: La estructura de Lewis para el H es:
, lo que indica que tiene sólo un electrón. La estructura de Lewis para C, el cual tiene un z=6, y, por tanto, cuatro electrones en su última capa, es: 
Para ilustrar un elemento con sus electrones de valencia, se utiliza una estructura llamada estructura de Lewis, que indica precisamente sólo los electrones de la última capa del átomo.
Por ejemplo: La estructura de Lewis para el H es:
, lo que indica que tiene sólo un electrón. La estructura de Lewis para C, el cual tiene un z=6, y, por tanto, cuatro electrones en su última capa, es:
Ejercicio: Establece la estructura de Lewis para los elementos: Li, B, O y N. La reactividad de un elemento depende, en términos generales, de cuántos electrones tenga para completar su configuración electrónica, o sea para alcanzar la configuración de cualquier gas noble, es decir con todos los orbitales completos. De acuerdo a ello, y para simplificar la cuenta de electrones, cualquier átomo que tenga orbitales p incompletos debe cumplir con la regla del octeto, es decir ocho electrones en su último nivel. Para el H y He se cumple con la regla de dueto: dos electrones en el último nivel.
El enlace químico es el resultado de las interacciones atractivas entre los núcleos atómicos y los electrones, que superan energéticamente a las interacciones de repulsión de los electrones entre sí y también entre los núcleos.
El modelo más simple es el enlace iónico. Para que un enlace sea iónico debe existir una apreciable diferencia de electronegatividad, de modo que uno de los átomos atraiga con más fuerza un electrón y ambos quedan cargados. De este modo, este modelo de enlace supone que ambos iones se comportan como cargas puntuales e interaccionan de acuerdo a la ley de Coulomb.
Este tipo de enlaces es típico de moléculas formadas por un elemento del grupo 7A (halógenos) y un elemento del grupo 1A (alcalinos). Los halógenos son muy electronegativos porque les falta sólo un electrón para cumplir con la regla del octeto y alcanzar la configuración electrónica de un gas noble. Esto hace que atraigan un electrón del elemento alcalino. Los alcalinos tienen un electrón en la última capa, y lo liberan fácilmente para cumplir con la regla del octeto. Ambos elementos quedan cargados: el halógeno negativo y el alcalino, positivo:
El enlace químico es el resultado de las interacciones atractivas entre los núcleos atómicos y los electrones, que superan energéticamente a las interacciones de repulsión de los electrones entre sí y también entre los núcleos.
El modelo más simple es el enlace iónico. Para que un enlace sea iónico debe existir una apreciable diferencia de electronegatividad, de modo que uno de los átomos atraiga con más fuerza un electrón y ambos quedan cargados. De este modo, este modelo de enlace supone que ambos iones se comportan como cargas puntuales e interaccionan de acuerdo a la ley de Coulomb.
Este tipo de enlaces es típico de moléculas formadas por un elemento del grupo 7A (halógenos) y un elemento del grupo 1A (alcalinos). Los halógenos son muy electronegativos porque les falta sólo un electrón para cumplir con la regla del octeto y alcanzar la configuración electrónica de un gas noble. Esto hace que atraigan un electrón del elemento alcalino. Los alcalinos tienen un electrón en la última capa, y lo liberan fácilmente para cumplir con la regla del octeto. Ambos elementos quedan cargados: el halógeno negativo y el alcalino, positivo:
En un compuesto iónico hay un completo balance de la carga eléctrica. Así por ejemplo, si se dispone de iones aluminio (III) (Al+3) y óxido (O-2), la condición de electroneutralidad se puede expresar de este modo: si en un cristal de óxido de aluminio hay iones Al3+ y iones O2-, entonces para que exista neutralidad deberán existir dos iones Al3+ y tres iones O2- en el compuesto sólido Al2O3.
La principal característica de un enlace covalente es que en él se comparten los electrones desapareados de la capa de valencia, de modo que cada elemento que participa en el enlace cumple con la regla del octeto. Este enlace es típico de moléculas diatómicas como H2. En este caso, cada uno de los átomos posee un electrón de valencia y la interacción de ambos electrones desapareados para formar la molécula H2 puede ser representada mediante la estructura , en la cual se cumple la regla de dueto.
Si observamos el agua, vemos que el oxígeno tiene seis electrones de valencia, de los cuales dos están apareados en el orbital s, mientras que el orbital p tiene electrones apareados y dos desapareados. Estos últimos participarán en el enlace covalente que se formará con el H, que sólo tiene un electrón de valencia.
La principal característica de un enlace covalente es que en él se comparten los electrones desapareados de la capa de valencia, de modo que cada elemento que participa en el enlace cumple con la regla del octeto. Este enlace es típico de moléculas diatómicas como H2. En este caso, cada uno de los átomos posee un electrón de valencia y la interacción de ambos electrones desapareados para formar la molécula H2 puede ser representada mediante la estructura , en la cual se cumple la regla de dueto.
Si observamos el agua, vemos que el oxígeno tiene seis electrones de valencia, de los cuales dos están apareados en el orbital s, mientras que el orbital p tiene electrones apareados y dos desapareados. Estos últimos participarán en el enlace covalente que se formará con el H, que sólo tiene un electrón de valencia.
Estructura de Lewis
Como se ha mencionado anteriormente, los electrones de mayor interés en química son los más externos. Una forma de abordar el estudio de los enlaces químicos es visualizar qué les ocurre a dichos electrones cuando se forma el enlace, esto lo podemos hacer utilizando las denominadas ‘Estructuras de Lewis’.
En la estructura de Lewis el símbolo del elemento está rodeado de puntos o pequeñas cruces que corresponden al número de electrones presentes en la capa más externa, la también denominada capa de valencia.
Un esquema en el que se utilizan las estructuras de Lewis sería de la siguiente forma:
- Primero pondríamos los átomos sin enlazar, rodeado cada uno de tantos puntos o cruces como electrones posee en la última capa.
- Pondríamos después una flecha para indicar el proceso del enlace químico.
- A la derecha de la flecha pondríamos los átomos enlazados, el enlace serían los átomos que ha sido cogidos o son compartidos. No olvides:
- Considera que cada enlace se formará a partir de dos, y solo dos, electrones. Podemos encontrarnos:
- Enlace sencillo en el que se encuentran implicados dos electrones.
- Enlace doble en el que se encuentran implicados cuatro electrones (dos por enlace).
- Enlace triple en el que se encuentran implicados seis electrones (dos por enlace)
- Cada átomo deberá cumplir con la regla del octeto o la del dueto para los casos mencionados anteriormente.
Regla del octetoA principios del pasado siglo veinte, los estudios de Lewis sobre la forma de enlazarse los átomos concluyeron en la conocida como ‘Regla del Octeto’ que podemos enunciar de la forma ya adelantada en la definición de enlace químico:“Cuando se forma un enlace químico los átomos reciben, ceden o comparten electrones de tal forma que la capa más externa de cada átomo contenga ocho electrones, y así adquiere la estructura electrónica del gas noble más cercano en el sistema periódico”.
Conviene puntualizar:
- Aquellos átomos cercanos en estructura electrónica al Helio, tienen como tendencia dicha estructura electrónica; es decir, tener dos electrones en su capa más externa: Hidrógeno, Litio, Berilio. En algunos textos se modifica el nombre en estos casos y pasa a denominarse ‘Regla del dueto’.
- Aunque como regla general suele cumplirse, nos encontramos con bastantes excepciones a la regla.
- También es de destacar que se ha logrado sintetizar algunos compuestos con gases nobles, si bien es verdad que con muchas dificultades.
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