Enlaces iónicos El enlace iónico o electrovalente es un enlace que se forma por la transferencia de uno o más electrones de un átomo o grupo de átomos a otro.
¿Cómo se le llama al enlace formado por moléculas y cuyos átomos comparten electrones?
¿Qué tipos de enlaces químicos existen? – Según el tipo de átomos enlazados, con sus propias características y mecanismos, un enlace químico puede ser:
- Covalente: ocurre cuando los átomos no metálicos comparten electrones, En este tipo de enlace, los electrones se mueven entre los átomos dando origen a los enlaces covalentes polares (cuando comparten electrones de forma no equitativa) y apolares (cuando se distribuye equitativamente la cantidad de electrones). Ejemplo: el agua (H 2 O), formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, y cuyo enlace viene dado porque cada átomo de hidrógeno comparte un átomo de oxígeno.
- Iónico: ocurre cuando existe una unión de átomos metálicos y no metálicos, transfiriéndose una carga de electrones entre ellos. Como resultado, se forman iones cargados tanto negativa ( aniones ) como positivamente ( cationes ) y se genera una atracción entre sus cargas opuestas. Ejemplo: el cloruro de sodio (NaCl), que combina un átomo de cloro y uno de sodio; mientras el primero tiene siete electrones, el segundo tiene uno. A la hora de formar el enlace iónico, el sodio cede su electrón al cloro y así se cumple la ley del octeto.
- Metálico: son aquellos que se forman entre átomos de metales, cuyos núcleos atómicos se reúnen y están rodeados por sus electrones como una nube. Es un tipo de enlace fuerte que se distribuye a manera de red. Todos los elementos metálicos puros están conformados por enlaces metálicos, por ejemplo: oro (Au), hierro (Fe), aluminio (Al), etc.
¿Qué productos se forman por la transferencia de electrones entre los átomos que se combinaron?
Tipos de enlaces químicos: características y propiedades – Los principales tipos de enlaces químicos entre átomos son tres: enlaces iónicos, covalentes y metálicos. Se trata de enlaces fuertes y duraderos, que unen a un átomo con otro átomo o grupo de átomos. Para explicarte cómo se forma un enlace iónico, veremos algunos ejemplos de enlaces iónicos, Un caso claro es el que se da entre un átomo de cloro (Cl) y uno de sodio (Na) que, como sabes, forman el compuesto químico llamado cloruro de sodio, más conocido como la sal de mesa (NaCl).
- El sodio solo tiene un electrón mientras que el cloro tiene siete electrones.
- Por lo tanto, para crear un enlace iónico, el sodio entrega su electrón al cloro, satisfaciendo así la regla del octeto.
- Además, al perder un electrón, el átomo de sodio se ha convertido en un catión, con carga positiva, mientras que el cloro, al ganar un electrón, tendrá carga negativa.
Al tener cargas opuestas, se atraen intensamente, quedando unidos por un enlace iónico.
¿Cuántos electrones forman parte de los enlaces covalentes?
Enlaces simples, dobles y triples – Algunos átomos solo necesitan un par de electrones compartidos para completar su capa externa. Un ejemplo es la molécula de cloro, Cl 2, que hemos visto antes. Los átomos de cloro tienen siete electrones de valencia; pero, si dos átomos de cloro comparten un electrón entre sí, ambos tendrán ocho y completarán sus capas externas.
En un enlace covalente simple, dos átomos comparten un par de electrones. Un electrón procede de cada átomo.En un enlace covalente doble, dos átomos comparten dos pares de electrones. Dos electrones proceden de cada átomo; en total, hay cuatro electrones compartidos.En un enlace covalente triple, dos átomos comparten tres pares de electrones. Tres electrones proceden de cada átomo; en total hay seis electrones compartidos.
Para mostrar los enlaces dobles y triples en los diagramas de puntos y cruces, basta con aumentar el número de electrones que se encuentran dentro de las capas de electrones superpuestas. Por ejemplo, un enlace doble contiene dos puntos y dos cruces, lo que hace un total de cuatro electrones.
- Para mostrar los enlaces dobles y triples en las fórmulas desarrolladas, basta con dibujar una línea doble o triple respectivamente.
- Veamos: El oxígeno (O 2 ) contiene un doble enlace, mientras que el nitrógeno (N 2 ) contiene un triple enlace.
- Muestra estas moléculas utilizando tanto los diagramas de puntos y cruces como las fórmulas desarrolladas.
Solución: El oxígeno tiene seis electrones de valencia. Puede alcanzar una capa externa completa compartiendo dos pares de electrones con otro átomo de oxígeno y formando un doble enlace covalente: El nitrógeno, en cambio, tiene cinco electrones de valencia.
¿Dónde se lleva a cabo la transferencia de electrones?
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Page ID 71428 La transferencia de electrones más simple ocurre en una reacción de esfera externa. Los cambios en los estados de oxidación de los centros donador y aceptor resultan en un cambio en sus configuraciones nucleares de equilibrio. Este proceso implica cambios geométricos, cuyas magnitudes varían de un sistema a otro.
- Además, se producirán cambios en las interacciones del donante y aceptor con las moléculas de disolvente circundantes.
- El principio Franck-Condon rige el acoplamiento de la transferencia de electrones a estos cambios en la geometría nuclear: durante una transición electrónica, el movimiento electrónico es tan rápido que los núcleos (incluyendo ligandos metálicos y moléculas solventes) no tienen tiempo para moverse.
Por lo tanto, la transferencia de electrones ocurre en una configuración nuclear fija. En una reacción de autointercambio, las energías de los orbitales donador y aceptor (de ahí, las longitudes de enlace y los ángulos de enlace del donante y aceptor) deben ser las mismas antes de que pueda tener lugar una transferencia eficiente de electrones.
- La incorporación de la restricción Franck-Condon conduce a la partición 60-65 de una reacción de transferencia de electrones en configuraciones de reactante (complejo precursor) y producto (complejo sucesor).
- Los pasos en Ecuaciones\ ref a\ ref van de reactivos a productos: \(K\) es la constante de equilibrio para la formación del complejo precursor, y \(k_ \) es la velocidad de transferencia de electrones hacia adelante para producir el complejo sucesor,
\ \label \] \ \xrightarrow } \label \] \ \xrightarrow A_ + B_ \label \] Marcus fue pionero en el uso de diagramas de energía potencial como ayuda para describir los procesos de transferencia de electrones.60 En aras de la simplicidad, se supone que el donante y el aceptor se comportan como colecciones de osciladores armónicos.
En lugar de que se utilicen dos superficies de energía potencial separadas para los reactivos, se combinan en una sola superficie que describe la energía potencial del complejo precursor en función de su configuración nuclear (es decir, la suma de los grados de libertad de traslación, rotación y vibración del las moléculas reaccionantes y las moléculas en las coordenadas circundantes del solvent-3N, donde N es el número de núcleos presentes).
De manera similar, se utiliza una sola superficie de energía potencial (3N-dimensional) para describir la energía potencial del complejo sucesor en función de su configuración nuclear. Se ha vuelto convencional simplificar dichos diagramas de energía potencial mediante el uso de cortes unidimensionales a través de las superficies del reactivo y del producto para visualizar el progreso de una reacción, como se ilustra en la Figura 6.21. Figura 6.21 – Diagramas de energía potencial: (A) reacción de autointercambio; (B) reacción cruzada. El punto S representa el complejo activado. E R y E P son las superficies del reactivo y del producto, respectivamente. La intersección de las superficies del reactivo y del producto (punto S) representa el estado de transición (o “complejo activado”), y se caracteriza por una pérdida de un grado de libertad en relación con los reactivos o productos.
- El evento real de transferencia de electrones ocurre cuando los reactivos alcanzan la geometría del estado de transición.
- Para las reacciones bimoleculares, los reactivos deben difundirse a través del disolvente, colisionar y formar un complejo precursor antes de la transferencia de electrones.
- Por lo tanto, desenredar los efectos de la formación del complejo precursor a partir de la velocidad de reacción observada puede suponer un serio desafío para el experimentalista; a menos que esto se vaya, los factores que determinan la barrera de activación cinética para la etapa de transferencia de electrones no pueden identificarse con certeza.
Las superficies representadas en la Figura 6.21 presumen que los electrones permanecen localizados en el donante y aceptor; mientras prevalezca esta situación, no es posible la transferencia de electrones. Así, se requiere cierto grado de interacción electrónica, o acoplamiento, si el sistema redox va a pasar del complejo precursor al sucesor.
- Este acoplamiento elimina la degeneración de los estados del reactivo y del producto en la intersección de sus respectivas superficies de orden cero (puntos S en la Figura 6.21) y conduce a una división en la región de la intersección de las superficies del reactivo y del producto (Figura 6.22).
- Si el grado de interacción electrónica es suficientemente pequeño, se puede utilizar la teoría de perturbación de primer orden para obtener las energías de las nuevas superficies de primer orden, que no se cruzan.
La división en la intersección es igual a 2H AB, donde H AB es el elemento de matriz de acoplamiento electrónico. La magnitud de \(H_ \) determina el comportamiento de los reactivos una vez que se alcanza la región de intersección. Se pueden distinguir dos casos. Figura 6.22 – Diagramas de energía potencial: (A) H AB \(\kappa\) = 0, = 0 (sin transferencia); (B) H AB pequeño, \(\kappa\) “1 (transferencia no adiabática); (C) H AB grande, \(\kappa\) = 1 (transferencia adiabática). Las flechas indican la probabilidad relativa de cruzar a la superficie del producto (E R a E P ). El término adiabático (griego: a-dia-bainein, no capaz de pasar) se utiliza tanto en la termodinámica como en la mecánica cuántica, y los usos son análogos. En el primero, indica que no hay flujo de calor dentro o fuera del sistema. En este último, indica que se produce un cambio tal que el sistema no realiza ninguna transición a otros estados. Por lo tanto, para una reacción adiabática, el sistema permanece en la misma (es decir, inferior) superficie electrónica de primer orden durante toda la reacción. La probabilidad de que la transferencia de electrones ocurra cuando los reactivos alcanzan el estado de transición es la unidad. El grado de adiabaticidad de la reacción viene dado por un coeficiente de transmisión \(\kappa\), cuyo valor oscila entre cero y uno. Para sistemas cuyo H AB es suficientemente grande (>k B T, donde k B es la constante de Boltzmann), \(\kappa\) = 1. Esta situación ocurre cuando los centros de reacción están muy cerca, las simetrías orbitales son favorables y no hay cambios sustanciales en la geometría involucrados. El coeficiente de transmisión es generalmente muy pequeño ( \(\kappa\) < 1) para las reacciones de transferencia de electrones de metaloproteínas, debido a las largas distancias involucradas.
¿Cómo se produce la unión covalente?
Enlaces covalentes no polares – Los enlaces covalentes no polares se forman entre dos átomos del mismo elemento o entre átomos de diferentes elementos que comparten electrones de manera más o menos equitativa. Por ejemplo, el oxígeno molecular ( start text, O, end text, start subscript, 2, end subscript ) no es polar porque los electrones se comparten equitativamente entre los dos átomos de oxígeno.
- Otro ejemplo de enlace covalente no polar puede encontrarse en el metano ( start text, C, H, end text, start subscript, 4, end subscript ).
- El carbono tiene cuatro electrones en su capa exterior y requiere cuatro más para volverse un octeto estable.
- Los consigue al compartir electrones con cuatro átomos de hidrógeno, cada uno de los cuales le provee de un electrón.
Del mismo modo, los átomos de hidrógeno necesitan un electrón adicional cada uno para llenar su capa más externa, los cuales reciben en forma de electrones compartidos del carbono. Aunque el carbono y el hidrógeno no tienen exactamente la misma electronegatividad, son bastante similares, así que los enlaces carbono-hidrógeno se consideran no polares.
¿Qué es la transferencia de electrones?
Transferencia de electrones –
Autores: Néstor E Katz, Daniel H Murgida Localización: Ciencia hoy, ISSN 0327-1218, Vol.21, Nº.124, 2011, págs.15-20 Idioma: español Enlaces
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Resumen
La transferencia de electrones es la reacción química más elemental y una de las más difundidas, tanto en el laboratorio como en la naturaleza. La fotosíntesis y la respiración celular se cuentan entre sus ejemplos biológicos más prominentes. La capacidad de controlar ese proceso es la puerta de entrada a tecnologías avanzadas, como el aprovechamiento de la energía solar, las celdas de combustibles y la electrónica molecular, entre otras.
¿Cómo se forman los enlaces iónicos?
Los enlaces iónicos se forman por la tranferencia de un electrón de un átomo a otro. En los enlaces covalentes, se comparten electrones entre dos átomos. Los enlaces metálicos se forman por la atracción entre iones metálicos y electrones deslocalizados o ‘libres’.
¿Cuáles son los dos tipos de enlaces?
Los dos tipos principales son: 1) ENLACES IÓNICOS, formados por transferencia de uno o más electrones de un átomo o grupo de átomos a otro y 2 ) ENLACES COVALENTES que aparecen cuando se comparte uno o más pares de electrones entre dos átomos.
¿Cómo se le llama a la unión de dos o más elementos?
De Wikipedia, la enciclopedia libre Agua, el compuesto químico más común en la naturaleza. El modelo de barras y esferas de la molécula muestra la asociación espacial de dos partes de hidrógeno (blanco) y una de oxígeno (rojo) Un compuesto químico es una sustancia formada por la combinación química de dos o más elementos de la tabla periódica,
- Los compuestos son representados por una fórmula química,
- Por ejemplo, el agua (H 2 O) está constituida por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno,
- Los elementos de un compuesto no se pueden dividir ni separar por procesos físicos ( decantación, filtración, destilación ), sino solo mediante procesos químicos,
Los compuestos están formados por moléculas o iones con enlaces estables que no obedece a una selección humana arbitraria. Por lo tanto, no son mezclas o aleaciones como el bronce o el chocolate, Un elemento químico unido a un elemento químico idéntico no es un compuesto químico, ya que solo está involucrado un elemento, no dos elementos diferentes.
- Moléculas unidas por enlaces covalentes
- Compuestos iónicos unidos por enlaces iónicos
- Compuestos intermetálicos unidos por enlaces metálicos
- Ciertos complejos que se mantienen unidos por enlaces covalentes coordinados
Muchos compuestos químicos tienen un identificador numérico único asignado por el Chemical Abstracts Service (CAS): su número CAS,
¿Cuáles son los compuestos iónicos?
Las sustancias formadas por aniones y cationes se denominan iónicas. En esta forma de combinación de los átomos no existen moléculas, y tales sustancias poseen distinta estructura y propiedades que las de las sustancias moleculares o de otro tipo.
¿Cuáles electrones participan en los enlaces iónicos?
Cómo se forma un enlace iónico – Cuando un elemento metal y otro no metal se aproximan, buscan la estabilidad electrónica. El metal estará dispuesto a donar un electrón de valencia de su capa más externa, mientras que el no metal estará dispuesto a recibir dicho electrón en su capa más externa.
Una vez que el elemento metal transfiere su electrón, adquiere una carga positiva, esto es, se convierte en un catión (ión positivo). Por su parte, el no metal adquiere una carga negativa al recibir el electrón y así se convierte en un anión (ión negativo). Las cargas positiva y negativa de los iones genera inmediatamente una fuerza de atracción que los une.
Así, se consolida un enlace iónico.
¿Qué es un enlace covalente polar y no polar?
Covalente puro o no polar: Los electrones del enlace se comparten por igual entre los dos núcleos de los átomos enlazados. Lo presentan moléculas biatómicas homonucleares (H2, N2, Cl2, ). Covalente polar: Los electrones del enlace no se comparten por igual entre los dos núcleos.