enlace químico –

La mayoría de los átomos se combinan para adquirir una situación estable en su entorno. En mecánica, un sólido no se puede colocar en ningún lugar; bajo la influencia de campos de fuerza, se mueve, si tiene libertad de movimiento, hasta que encuentra una posición estable.

De manera similar, un átomo A, por estar hecho de partículas cargadas, crea a su alrededor campos de fuerzas eléctricas que cualquier otro átomo, idéntico (A) o diferente (B), que se acerque, sufrirá. Es concebible que dos átomos puedan unirse entre sí para adquirir juntos una estructura más estable que si permanecieran separados: entonces hablamos de un enlace entre dos átomos.

Distinguimos esquemáticamente tres tipos de vínculos fuertes – energía de enlace superior a 100 kJ.mol⁻¹ – (enlaces iónicos, covalentes, metálicos), y dos tipos de enlaces débiles (Enlace de Van der Waals y enlace de hidrógeno). Sin embargo, el enlace real a menudo implica varios tipos de enlaces al mismo tiempo, dependiendo de la naturaleza de las especies químicas involucradas.

Fuertes lazos

El enlace iónico

El enlace iónico une iones de signos opuestos por atracción electrostática. En el caso del cloruro de sodio N / A⁺Cl^–por ejemplo, la formación simultánea de iones se debe a la transferencia de un electrón del átomo de sodio al átomo de cloro; el sodio toma la estructura electrónica estable del gas raro más cercano (neón) y el cloro toma la del argón (→ elemento). Los cristales iónicos fundidos o en solución en agua son, por tanto, líquidos conductores y electrolizables.

Enlace covalente o atómico

La mayoría de los sólidos y gases al no ser electrolizables, están formados por átomos o moléculas neutros, unidos por enlace covalente Dónde enlace atómico (Lewis, 1916). Este enlace resulta de la combinación de dos electrones (doblete) por cada uno de los dos átomos, que adquieren así la estructura electrónica más estable del gas raro más cercano. Por ejemplo, dos átomos de cloro Cl que establecen un enlace covalente (anotado: -) ambos toman la estructura electrónica del argón: Cl – Cl. El enlace covalente también se puede formar con dos o tres dobletes (doble enlace: C = C ; triple enlace: C≡C).

El enlace “semipolar” es un enlace covalente en el que el doblete es proporcionado por un átomo, llamado “donante” a un “aceptor” que tiene un espacio libre para el doblete.

En algunos compuestos, no todos los enlaces covalentes están localizados; en el benceno, por ejemplo, cada uno de los 6 átomos de carbono dona un electrón para formar un enlace deslocalizado (enlace π), distribuido por todo el anillo.

El enlace metálico

El enlace metálico es el ejemplo de una deslocalización, ya no en la escala de una molécula, sino de un cristal completo. Los electrones de valencia se mueven libremente entre los cationes que forman los nodos de la red cristalina y aseguran, por su interacción con ellos, la fuerte cohesión del cristal.

Vínculos débiles

Existen otros tipos de vínculo, que son mucho más débiles que los anteriores. En una molécula de agua, dos átomos de hidrógeno están unidos por dos enlaces covalentes a un átomo de oxígeno. Las moléculas de agua están unidas entre sí en agua líquida: si no lo estuvieran, las moléculas se separarían y tendríamos un gas. El hecho de que a 25 ° C el agua sea líquida demuestra que existen enlaces entre ellos. A la misma temperatura, octano (C₈H₁₈) también es un líquido: las moléculas se atraen entre sí.

Enlace forzado de Van der Walls

Las fuerzas responsables de este tipo de enlace intermolecular, llamado Puntos fuertes de Van der Waals, son mucho más débiles que los que aseguran la cohesión de una molécula, un sólido iónico o un metal. Operan en distancias cortas y derivan de un potencial proporcional a 1 / r⁶ (siendo r la distancia entre dos moléculas). Por lo tanto, es fácil vaporizar dichos líquidos a presiones ordinarias: el octano hierve a una temperatura relativamente baja, lo que indica que la energía (térmica) involucrada es baja.

Enlace de hidrógeno

Otro tipo de enlace intermolecular es el enlace de hidrógeno. Es particularmente responsable de la cohesión del hielo y la asociación entre las diversas moléculas de proteínas. El enlace de hidrógeno se debe al desplazamiento del doblete de unión hacia un elemento fuertemente electronegativo (O, F, N), creando así un dipolo cuyo lado positivo es el hidrógeno; por tanto, puede atraer, por conexión electrostática, el lado negativo de otro dipolo.