4.1. LAS UNIONES ENTRE ÁTOMOS

Se dice que existe un enlace químico entre dos átomos o grupos de átomos cuando entre ellos hay una fuerza de atracción que permite la formación de una entidad química independiente.

Existen tres tipos de enlace químico: iónico, covalente y metálico. Así, en función de las entidades que se usan, tendremos:

Los átomos tienden a unirse mediante enlaces químicos porque de esta manera disminuye la energía del sistema enlazado respecto de la de los átomos no enlazados. Con ello, aumenta la estabilidad.

Cuando dos átomos se aproximan tienen lugar dos fenómenos:

1. Por una parte, ambos núcleos (con carga positiva) se ven atraídos por las nubes electrónicas del otro átomo (con carga negativa). Esta atracción, disminuye la energía del sistema a medida que tiene lugar la aproximación.

2. Por otra parte, ambos átomos sufren una repulsión como consecuencia de la aproximación de sus núcleos y sus nubes electrónicas (recordemos que las cargas del mismo signo se repelen). Esta repulsión aumenta la energía del sistema y, por tanto, desestabiliza la aproximación.

Combinando ambos fenómenos, es decir, sumando ambas funciones, se llega a un mínimo de energía. Ese mínimo de energía es la energía del enlace, y la distancia a la que se encuentran sus núcleos, es la distancia a la que tiene lugar el enlace.

En función de la fuerza del enlace que se forma, el sistema enlazado será más o menos estable. Cuanto mayor sea el valor absoluto de la energía de enlace, menor energía tendrá el sistema y más estable será.

Una vez que selecciones los dos átmos con los que vas a formar el enlace, podrás modificar la distancia entre ellos y evaluar cómo varían la fuerza de interacción total o las fuerzas atractivas y repulsivas por separado. Observa qué efecto tiene en la energía mínima de enlace que los átomos tengan o no pares de electrones no enlazados.

Si personalizas la atracción verás cómo influyen en esta el diámetro atómico y la fuerza de interacción y podrás entender los enlaces como dinámicas y las distancias de enlace como distancias promedio.

Los átomos de los gases nobles no se enlazan con otros átomos. Esto es debido a que tienen una configuración electrónica de mínima energía, lo que les otorga mucha estabilidad. Esta configuración electrónica es aquella en la que todos los orbitales del último nivel se encuentran completamente llenos.

La tendencia de los átomos de obtener la configuración electrónica del gas noble más cercano se denomina regla del octeto, debido a que normalmente implica tener 8 electrones de valencia, alcanzando así mayor estabilidad.

Los diagramas o estructuras de Lewis son bocetos sencillos que permiten la representación de los electrones de valencia, facilitando la visualización de la regla del octeto en la formación de enlaces químicos. Para dibujarlos, se escribe el símbolo del elemento que se quiere representar rodeándolo de tantos puntos como electrones de valencia presente.

Inicialmente, los electrones se distribuyen entre los cuatro lados del cuadrado imaginario en el que está inscrito el símbolo. Algunos ejemplos son:

Por otra parte, cada pareja de electrones puede representarse con una raya. El Argón quedaría así:

Los diagramas de Lewis son útiles para representar enlaces, principalmente covalentes. De esta forma:

• Cuando se comparten electrones

En estos casos, los electrones compartidos formarán parte de ambos átomos, colocándose entre los dos símbolos de los elementos:

• Cuando se aceptan o ceden electrones

En estos casos, se representan las formas de Lewis individuales, indicando con una flecha curvada la transferencia de los electrones. Seguidamente, se indican los iones formados entre corchetes, y finalmente la fórmula empírica (ya veremos por qué se llama empírica) formada.