Uniones químicas (parte 3)

Unión metálica

Es la que explica cómo estan unidos entre sí los átomos del mismo o de los distintos metales que constituyen un cuerpo sólido dado. Se pued decir que un trozo de metal es "un conjunto de iones positivos sumergido en un mar de electrones móviles". Como los átomos metálicos pierden fácilmente electrones, quedan los correspondientes iones positivos (cationes) unidos por un cierto número de electrones móviles que van ocupando en su constante movimiento, rápida y sucesivamente, los orbitales libres de los diversos iones positivos. Esquemáticamente esta clase de unión es ilustrada de la siguiente manera:

 

Este tipo de estructura explica las propiedades de los metales, como por ejemplo:

• Elevada conductividad eléctrica, ya que los electrones pueden moverse fácilmente a través del metal sólido.
• Elevada conductividad térmica: en las zonas donde la temperatura es alta, los electrones poseen elevada energía cinética. Como se mueven con facilidad a través del metal, al hacerlo, ceden parte de su energía cinética para aumentar la agitación y, por lo tanto, la temperatura de las zonas más frías.
• Elevada maleabilidad y ductilidad: la unión metálica no ofrece gran resistencia a la acción de la presión y ello hace posible que un plano de átomos resbale sobre otro, como indica la siguiente figura y el metal se reduzca a finas láminas o hilos.

Video: Unión covalente

Uniones químicas (parte 2)

Unión covalente

Se produce entre dos átomos de un mismo o de distintos no metales.

Como se trata de elementos fuertemente electronegativos, ninguno de estos átomos cede fácilmente electrones, ambos tienden a captarlos.

Por ejemplo, cada átomo de la molécula de cloro (Cl2) tiene 7 electrones en su último nivel (estructura2.8.7). Si dichos átomos se aproximan puede obtenerse una estructura en la cual dos electrones participan simultáneamente en ambas nubes electrónicas. El fenómeno podría representarse así:

Decimos que se ha constituido una unión covalente.

La unión covalente es aquella que se produce cuando dos átomos comparten uno o varios pares de electrones. Cada uno de los electrones que constituye el par compartido, proviene, en este caso, de un átomo distinto.

Pueden escribirse para los compuestos constituídos por este tipo de unión, fórmulas desarrolladas en las cuales se representa cada unión covalente por un pequeño quión. O sea, para la molécula de Cl2 : Cl - Cl

Fórmulas de algunas uniones covalentes

Propiedades de los componentes covalentes:

• Bajas temperaturas de fusión y ebullición.
• En condiciones normales (25°C aprox.) pueden ser líquidas, sólidas y gaseosas.
• Son blandos en estado sólido.
• Son aislantes de corriente eléctrica y calor.
• Son solubles en agua.

Unión covalente coordinada o dativa

Un átomo de oxígeno puede acercarse a la molécula de monóxido de azufre (SO) de modo de compartir uno de los pares de electrones del átomo de S de acuerdo con la siguiente estructura:

Se forma así una molécula de SO2 en la cual uno de los pares de electrones del átomo de azufre es compartido por el nuevo átomo de oxígeno y, en este aspecto, no hay diferencia con una unión covalente común. Pero los electrones compartidos provienen, en este caso, de uno solo de los dos átomos así unidos (llamado, por ello, dador). El átomo de oxígeno, en cambio, recible el nombre de receptor.

Puede decirse, en consecuencia, que la unión coordinada es aquella en la cual dos átomos comparten un par de electrones que provienen de uno solo de ellos. 

En las fórmulas desarrolladas, representamos cada unión covalente coordinada por una flecha que va del dador al receptor. Por ejemplo para el dióxido de azufre (SO2):

En el próximo post hablaremos de las uniones metálicas...

Video: Unión iónica

Uniones Químicas (Parte 1)

Permiten explicar cómo se unen los átomos o iones para originar las distintas sustancias.

Existen tres tipos de uniones químicas:

• Unión iónica
• Unión covalente
• Unión metálica

Unión iónica

Es la unión característica entre metales y no metales.

Como, por ejemplo, un átomo de sodio y uno de cloro. Las estructuras electrónicas correspondientes (por niveles) como se puede deducir observando la clasificación periódica en la tabla antes publicada, son:

pare el Na: 2.8.1     para el Cl: 2.8.7

Los elementos del grupo dieciocho más próximos a estos dos elementos son:

el neón (Ne): 2.8    el argón (Ar): 2.8.8

Ambos átomos pueden adquirir, simultáneamente, la estructura electrónica estable, característica de un gas noble, si el átomo de sodio cede un electrón al de cloro.

Pero entonces el átomo de sodio, al perder un electrón, se transforma en un catión sodio (ión Na+), que equivale a decir que se oxida.

El átomo de cloro al captar dicho electrón se transforma en un anión cloruro (ión Cl-). Decimos que se reduce.

La sustancia resultante es el cloruro de sodio.

La unión iónica se produce, por lo tanto, por atracción electrostática entre aniones y cationes.

Los cationes pueden originarse a partir de un átomo metálico, por pérdida de uno o más electrones. Los aniones, a partir de un átomo no metálico, al captar uno o más electrones. En otros términos, la oxidación de un átomo metálico origina un catión y la reducción de un no metal da lugar a la formación de un anión.

Podemos representar la sustancia formada por su fórmula electrónica, también llamada fórmula de Lewis o fórmula punteada.

Para este caso:

 

El ión cloruro posee, además, los 7 electrones de la última capa y el electrón adicional cedido por el átomo de sodio.

Propiedades de los compuestos iónicos:

• Sólidos a temperatura ambiente
• Altos puntos de fusión y ebullición.
• En estado sólido no son conductores de electricidad, pero fundidos o en solución acuosa son buenos conductores.
• Aspecto cristalino y frágil.

En los próximos post veremos las uniones covalentes y metálicas.

Mi escuela secundaria: Colegio Paula Montal

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