¿COMO SE FORMAN LOS COMPUESTOS QUÍMICOS EXISTENTES EN LA NATURALEZA?

   Los Compuesto Químicos están formados por un mínimo de 2 elementos que han reaccionado entre si para dar otra sustancia diferente a los elementos iniciales (reacción química).
Según lo dicho los compuestos químicos tienen átomos (de cada elemento) agrupados o lo que se llama moléculas. Por ejemplo si hacemos que reaccionen 2 átomos de hidrógeno con 1 de oxigeno, obtendríamos un compuesto químico llamado agua H2O.

QUE ENTIENDES POR ENLACE QUÍMICO?

Enlace significa unión, un enlace químico es la unión de dos o más átomos con un solo fin, alcanzar la estabilidad, tratar de parecerse al gas noble más cercano. Para la mayoría de los elementos se trata de completar ocho electrones en su último nivel.

es el proceso químico responsable de las interacciones entre átomos, moléculas

IDENTIFIQUE Y DEFINA LAS PROPIEDADES QUE DEBE TENER TODO ENLACE QUÍMICO PARA SU FORMACIÓN 

 Las fuerzas atractivas que mantienen juntos los elementos que conforman un compuesto, se explican por la interacción de los electrones que ocupan los orbitales más exteriores de ellos. Las propiedades periódicas como la energía de ionización y la afinidad electrónica, predicen la transferencia directa de electrones entre elementos y conformar enlaces de tipo iónico ó compartir los electrones de los niveles mas externos para conformar configuraciones más estables (de  gas noble)y formar enlaces de tipo covalente. Las propiedades físicas y químicas para la gran mayoría de los compuestos se explican por las diferencias que presentan los tipos de enlace entre los elementos. El resultado de estas atracciones permite definir  las moléculas como agregados de átomos con propiedades distintas y distinguibles; de hecho las moléculas pueden ser muy estables o altamente reactivas
 La valencia es la capacidad que tiene un átomo de un elemento para combinarse con los átomos de otros elementos y formar compuestos. Por tanto también se puede definir como el número de enlaces que forma un átomo. 
La valencia, entendida como estado de oxidación o número de oxidación, es un número, positivo o negativo que nos indica el número de electrones que pierde o gana, respectivamente, o comparte un átomo con otro átomo o átomos. A cada elemento dentro de un compuesto se le asigna un número positivo o negativo denominado índice, número o grado de oxidación. Dicho índice, que puede considerarse como el número de electrones perdidos o ganados en el ion correspondiente (en el supuesto de que todos los compuestos fueran iónicos).

EL ENLACE IONICO:

Cuando se transfieren electrones de un elemento metálico a uno no metálico, existe una atracción electrovalente entre el catión y el anión lo cual produce un compuesto de tipo iónico y cuya estructura generalmente es cristalina, como es el caso del sodio y la el cloro que por sus distribuciones electrónicas buscan una mayor estabilidad formando una sal donde cada ión de cloro esta rodeado por seis cationes de sodio y cada sodio rodeado por  seis aniones de cloro.

EL ENLACE COVALANTE:

Cuando no existe suficiente diferencia de electronegatividad  para que exista transferencia electrónica, resultan dos átomos compartiendo uno o más pares de electrones y forman una molécula con energía de atracción débil en resultado poseen bajos puntos de fusión y ebullición en comparación con los iónicos. Los enlaces pueden ser simple, doble y triple, según la forma de compartir uno, dos o tres electrones.

La energía de las fuerzas de atracción o repulsión entre  los elementos que conforman un enlace iónico es función  de la distancia internuclear llegando a una distancia mínima donde se compensa  las fuerzas de atracción y de repulsión, la cual se denomina distancia de enlace. 

              

LAS ESTRUCTURAS DE LEWIS:

Son formulas electrónicas propuestas por Gilbert Lewis en 1916 para los enlaces covalentes, se presenta en forma de puntos el números de electrones de los niveles de valencia o sea los electrones químicamente importantes, y en especial para los elementos del grupo A que tratan de tener la configuración de gas noble, como el cloro donde se predice la formación de un enlace covalente, en el oxigeno y azufre dos  enlaces covalente, en el nitrógeno y fósforo se predicen tres en laces covalentes y en el carbono cuatro enlaces covalentes. Debido al gran numero de puntos esta representación no es muy útil en los elementos de transición.  Para las formulas de Lewis  todos los elementos de un mismo grupo tienen la misma configuración electrónica de los niveles más externos.

Como primera aproximación para la estructura de los enlaces las formulas de Lewis y solo muestra los, electrones de valencia y además, no permite mostrar las formas tridimensionales de las moléculas ó de iones poliatómicos  

QUE DIFERENCIA ENCUENTRAS ENTRE EL NUMERO DE OXIDACIÓN Y LA VALENCIA DE UN EJEMPLO?

La valencia son los electrones que ese átomo pone en juego en un enlace. Son los electrones que se ganan, pierden o comparten. La valencia a diferencia del número de oxidación, no tiene signo.

El número o estado de oxidación tiene signo porque considera a las uniones como iónicas por lo tanto es positivo si el átomo pierde electrones o los comparte con un átomo que tenga tendencia a ganarlos ( más electronegativo). Es negativo si el átomo gana electrones. La tendencia a ganar o perder depende de cuantos electrones tengan en el último nivel por cuanto los átomos reaccionan para alcanzar la configuración de un gas noble por ser ésta más estable.

Los metales por lo tanto tienen números de oxidación positivos porque tienden a ceder electrones. 

Los no metales por el contrario tienen números de oxidación negativo porque en una unión iónica tienden a ganar electrones.

EJEMPLO:

Fe₂O₃ 

Valencia hierro: 3

Valencia oxígeno:2

Número oxidación hierro: +3 porque pierde 3 electrones

Número oxidación oxígeno: -2 porque cada oxígeno gana 2 electrones.

CUALES SON LOS DIFERENTES TIPOS DE ENLACES QUE EXISTEN DEFINALOS Y DE EJEMPLOS

Los átomos se unen entre sí para formar moléculas mediante fuerzas de enlace. Los tipos fundamentales de enlace son el iónico, el covalente y el metálico. A continuación se describen cada uno de los tipos de enlace y sus características principales.

Enlace iónico

El enlace iónico consiste en la atracción electrostática entre átomos con cargas eléctricas de signo contrario. Este tipo de enlace se establece entre átomos de elementos poco electronegativos con los de elementos muy electronegativos. Es necesario que uno de los elementos pueda ganar electrones y el otro perderlo, y como se ha dicho anteriormente este tipo de enlace se suele producir entre un no metal (electronegativo) y un metal (electropositivo).

Un ejemplo de sustancia con enlace iónico es el cloruro sódico. En su formación tiene lugar la transferencia de un electrón del átomo de sodio al átomo de cloro. Las configuraciones electrónicas de estos elementos después del proceso de ionización son muy importantes, ya que lo dos han conseguido la configuración externa correspondiente a los gases nobles, ganando los átomos en estabilidad. Se produce una transferencia electrónica, cuyo déficit se cubre sobradamente con la energía que se libera al agruparse los iones formados en una red cristalina que, en el caso del cloruro sódico, es una red cúbica en la que en los vértices del paralelepípedo fundamental alternan iones Cl- y Na+. De esta forma cada ion Cl- queda rodeado de seis iones Na+ y recíprocamente. Se llama índice de coordinación al número de iones de signo contrario que rodean a uno determinado en una red cristalina. En el caso del NaCl, el índice de coordinación es 6 para ambos

Los compuestos iónicos estado sólido forman estructuras reticulares cristalinas. Los dos factores principales que determinan la forma de la red cristalina son las cargas relativas de los iones y sus tamaños relativos. Existen algunas estructuras que son adoptadas por varios compuestos, por ejemplo, la estructura cristalina del cloruro de sodio también es adoptada por muchos haluros alcalinos y óxidos binarios, tales como MgO.

Enlace covalente

Lewis expuso la teoría de que todos los elementos tienen tendencia a conseguir configuración electrónica de gas noble (8 electrones en la última capa). Elementos situados a la derecha de la tabla periódica ( no metales ) consiguen dicha configuración por captura de electrones; elementos situados a la izquierda y en el centro de la tabla ( metales ), la consiguen por pérdida de electrones. De esta forma la combinación de un metal con un no metal se hace por enlace iónico; pero la combinación de no metales entre sí no puede tener lugar mediante este proceso de transferencia de electrones; por lo que Lewis supuso que debían compartirlos.

Es posible también la formación de enlaces múltiples, o sea, la compartición de más de un par de electrones por una pareja de átomos. En otros casos, el par compartido es aportado por sólo uno de los átomos, formándose entonces un enlace que se llama coordinado o dativo. Se han encontrado compuestos covalentes en donde no se cumple la regla. Por ejemplo, en BCl3, el átomo de boro tiene seis electrones en la última capa, y en SF6, el átomo de azufre consigue hasta doce electrones. Esto hace que actualmente se piense que lo característico del enlace covalente es la formación de pares electrónicos compartidos, independientemente de su número.

Electrovalencia y covalencia

Teniendo presenta las teorías de los enlaces iónicos y covalentes, es posible deducir la valencia de un elemento cualquiera a partir de su configuración electrónica.

• La electrovalencia, valencia en la formación de compuestos iónicos, es el número de electrones que el átomo tiene que ganar o perder para conseguir la configuración de los gases nobles.
• La covalencia, número de enlaces covalentes que puede formar un átomo, es el número de electrones desapareados que tiene dicho átomo. Hay que tener presente que un átomo puede desaparecer sus electrones al máximo siempre que para ello no haya de pasar ningún electrón a un nivel energético superior.

Por ejemplo:

En un trozo de sodio metálico, los iones están localizados en una posición fija en el metal y los electrones de valencia (uno por cada átomo de sodio) están libres para moverse entre las varias nubes electrónicas.

Por tanto, en los metales las fuerzas de atracción que deben superarse para realizar la conversión del estado sólido al estado líquido o desde el estado líquido al estado gaseoso son bastante fuertes. Por supuesto, estas fuerzas de atracción varían de un metal a otro pero en general son muy fuertes.

POLARIDAD DE LOS ENLACES

En el caso de moléculas heteronucleares, uno de los átomos tendrá mayor electronegatividad que el otro y, en consecuencia, atraerá mas fuertemente hacia sí al par electrónico compartido. El resultado es un desplazamiento de la carga negativa hacia el átomo más electronegativo, quedando entonces el otro con un ligero exceso de carga positiva. Por ejemplo, en la molécula de HCl la mayor electronegatividad del cloro hace que sobre éste aparezca una fracción de carga negativa, mientras que sobre el hidrógeno aparece una positiva de igual valor absoluto. Resulta así una molécula polar, con un enlace intermedio entre el covalente y el iónico.

CUANDO TIENES UN ENLACE Y QUIERES SABER SI ES COVALENTE O IONICO DEBES HACER UNA DIFERENCIA DE ELCTRONEGATIVIDADES: 

CUANDO LA DIFERENCIA ES MAYOR A 1,6 ES UN ENLACE IONICO, EJEMPLO: 
ELECTRONEGATIVIDAD = EN 

Na-Cl 
EN DE Na = 0,9 
EN DE Cl = 3,0 

3,0 -0,9 = 2,1 ES UN ENLACE IONICO 

CUANDO LA DIFERENCIA DE ELECTRONEGATIVIDAD ES MENOR A 1,6 ES UN ENLACE COVALENTE POLAR. EJEMPLO: 

CH4 PARA CADA C-H: 
EN DEL C = 2,5 
EN DEL H = 2,1 
2,5 - 2,1 = 0,4 ENLACE COVALANTE POLAR. 

CUANDO LA DIFERENCIA DE ELECTRONEGATIVIDAD ES CERO (ESTO SÓLO SE DA CON ÁTOMOS DEL MISMO ELEMENTO) ES UN ENLACE COVALENTE NO POLAR. EJEMPLO: 

O2 ES EL O=O 
EN DEL O = 3,5 -3,5 = 0 COVALENTE NO POLAR. 

A LOS ENLACES CALIENTES POLARES TAMBIÉN SE LES DICEN QUE POR LA DIFERENCIA DE ELECTRONEGATIVIDAD ES UN ENLACE QUE TIENE UN POCO DE CARÁCTER IONICO, Y VA A TENER MAS CARÁCTER IONICO CUANDO LA DIFERENCIA DE ELCTRONEGATIVIDAD SE ACERCA A 1,6. 

a) C-O 
EN DEL C = 2,5 
EN DEL O = 3,5 

3,5- 2,5 = 1,0 COVALENTE POLAR 

b) C-N 
EN DEL C = 2,5 
EN DEL N = 3.0 
3.0 - 2,5 = 0,5 COVALENTE POLAR 

c) C-F 
EN DE F = 4,0 
4,0 - 2,5 = 1,5 COVALENTE POLAR 

d) O-F 
4,0 - 3,5 = 0,5 COVALENTE POLAR 

e) N-F 
4,0 - 3,0 = 1,0 COVALENTE POLAR 

f) H-F 
EN DEL H = 2,1 
4,0 - 2,1 = 1,9 IONICO 

BIBLIOGRAFIA:
http://www.textoscientificos.com
http://quimicaparatodos.blogcindario.com/2009/10/00106
http://www.unalmed.edu.co/~cgpaucar/ENLACES.html