ENLACES QUÍMICOS:UNIONES ENTRE ÁTOMOS

¿POR QUÉ SE UNEN LOS ÁTOMOS?

El gas Neón, de símbolo químico Ne, existe en la naturaleza en forma de átomos libres de dicho elemento químico, pero el oxígeno que respiramos no se halla en forma de átomos libres, sino que se encuentra en forma de moléculas diatómicas, de fórmula O2. Asimismo, el agua es un compuesto químico formado por moléculas, cuya fórmula H20 indica que en cada molécula se unen dos átomos de hidrógeno con uno de oxígeno.



¿Por qué en el caso de unos elementos químicos los átomos no se unen y en otros casos sí que lo hacen para formar diversas sustancias? La respuesta está en la tendencia que gobierna todos los cambios químicos y es la de encontrar una situación de mayor estabilidad.
Los átomos de gas Neón no se unen entre sí porque dichos átomos aislados son especies químicas estables, es decir, tienen su última capa electrónica completa. Por el contrario, los átomos aislados de oxígeno son menos estables que las moléculas de oxígeno y, por ello, se unen para formar una especie química de mayor estabilidad, la molécula de oxígeno.
Igualmente, se puede decir lo mismo del agua, donde una molécula formada por la unión de un átomo de oxígeno con dos átomos de hidrógeno es una situación mucho más estable que la de dichos átomos por separado.

Dado que los átomos se pueden unir para formar especies químicas más estables, ¿cómo se establece la unión entre los átomos? La respuesta es: Los átomos se unen mediante los electrones más externos de la corteza atómica para alcanzar una situación de mayor estabilidad. 

Como los gases nobles son los elementos químicos que no manifiestan tendencia a unirse, es lógico pensar que dichos elementos químicos constituyen el referente químico de estabilidad.
Por tanto: La unión entre átomos ocurre a través de los electrones más externos de la corteza atómica para alcanzar la estructura electrónica de un gas noble.

Según cómo tenga lugar la unión a través de los electrones existen tres tipos de enlace químico: iónico, covalente y metálico.


ENLACE IÓNICO

Este enlace se produce cuando átomos de elementos metálicos (especialmente los situados más a la izquierda en la tabla periódica -períodos 1, 2 y 3) se encuentran con átomos no metálicos (los elementos situados a la derecha en la tabla periódica -especialmente los períodos 16 y 17).
En este caso los átomos del metal ceden electrones a los átomos del no metal, transformándose en iones positivos y negativos, respectivamente. Al formarse iones de carga opuesta éstos se atraen por fuerzas eléctricas intensas, quedando fuertemente unidos y dando lugar a un compuesto iónico. La fuerza eléctrica que mantiene unidos los iones de signo contrario se denomina enlace iónico.
En un compuesto iónico la atracción entre cargas de distinto signo hace que los iones se dispongan de manera ordenada. Cada catión se rodea de aniones y cada anión de cationes, formando una gran estructura.
Ejemplo: La sal común se forma cuando los átomos del gas cloro se ponen en contacto con los átomos del metal sodio. 

Propiedades de los cristales iónicos:
- Poseen altos puntos de fusión y ebullición.
- No conducen la electricidad en estado sólido.
- Conducen la electrcidad cuando están fundidos.
- Se disuelven muy bien en agua.
- Las disoluciones acuosas conducen la electricidad.


ENLACE COVALENTE

Los enlaces covalentes son las fuerzas que mantienen unidos entre sí los átomos no metálicos (los elementos situados a la derecha en la tabla periódica -C, O, F, Cl, ...).
Estos átomos tienen muchos electrones en su nivel más externo (electrones de valencia) y tienen tendencia a ganar electrones más que a cederlos, para adquirir la estabilidad de la estructura electrónica de gas noble. Por tanto, los átomos no metálicos no pueden cederse electrones entre sí para formar iones de signo opuesto.
En este caso el enlace se forma al compartir un par de electrones entre los dos átomos, uno procedente de cada átomo. El par de electrones compartido es común a los dos átomos y los mantiene unidos, de manera que ambos adquieren la estructura electrónica de gas noble. Se forman así habitualmente moléculas: pequeños grupos de átomos unidos entre sí por enlaces covalentes.
Ejemplo: El gas cloro está formado por moléculas, Cl₂, en las que dos átomos de cloro se hallan unidos por un enlace covalente.

Propiedades de las sustancias covalentes:
- Las sustancias covalentes simples se hallan a menudo, a temperatura y presión ordinaria, en estado gaseoso o líquido, formando moléculas perfectamente definidas. Los sólidos moleculares tienen temperaturas de fusión y ebullición bajas. Por el contrario, los sólidos covalentes cristalinos, como el cuarzo, tienen temperaturas de fusión y ebullición altas.
- Las sustancias covalentes no son conductoras de la electricidad, incluso ni cuando están fundidas o disueltas, pues no tienen iones o electrones libres.es, que son los causantes del fenómeno de la conducción de la electricidad.
- Los sólidos covalentes moleculares, como el fósforo o los compuestos químicos orgánicos, como los aceites y las grasas, se disuelven en disolventes orgánicos como la gasolina o el tetracloruro de carbono y no en disolventes inorgánicos como el agua. Además los sólidos covalentes son frágiles y quebradizos o blandos y de aspecto ceroso.

ENLACE METÁLICO

Para explicar las propiedades características de los metales (su alta conductividad eléctrica y térmica, ductilidad y maleabilidad, ...) se ha elaborado un modelo de enlace metálico conocido como modelo de la nube o del mar de electrones:

Los átomos de los metales tienen pocos electrones en su última capa, por lo general 1, 2 ó 3. Éstos átomos pierden fácilmente esos electrones (electrones de valencia) y se convierten en iones positivos, por ejemplo Na⁺, Cu²⁺, Mg²⁺. Los iones positivos resultantes se ordenan en el espacio formando la red metálica. Los electrones de valencia desprendidos de los átomos forman una nube de electrones que puede desplazarse a través de toda la red. De este modo todo el conjunto de los iones positivos del metal queda unido mediante la nube de electrones con carga negativa que los envuelve.

Propiedades de los metales:

- La mayoría son muy duros.
- Son dúctiles y maleables.
- Conducen la corriente eléctrica.