Enlaces y propiedades de sustancias

Desde cero: cómo se unen los átomos

En un enlace covalente los átomos comparten densidad electrónica; en el modelo iónico se describen cationes y aniones atraídos electrostáticamente dentro de una red. El enlace metálico incluye electrones deslocalizados en una estructura de átomos metálicos.

Un compuesto iónico sólido no consiste normalmente en moléculas aisladas de su fórmula. Por ejemplo, NaCl expresa la proporción uno a uno de iones en una red. Una molécula como H₂O sí es una entidad discreta de átomos enlazados.

Aplicación: polaridad y geometría

Un enlace polar comparte electrones de forma desigual por diferencias de electronegatividad. La polaridad de una molécula depende también de su geometría: los dipolos pueden cancelarse en una estructura simétrica.

Las fuerzas intermoleculares actúan entre moléculas. Incluyen dispersión, interacciones dipolo-dipolo y puentes de hidrógeno en situaciones adecuadas. Un puente de hidrógeno no es el mismo enlace covalente que une O y H dentro de una molécula de agua.

Reto: propiedades macroscópicas

Los sólidos iónicos suelen tener altos puntos de fusión y conducen al fundirse o disolverse si sus iones pueden moverse. En sólido, los iones permanecen restringidos en la red. Las sustancias moleculares varían mucho, pero sus cambios de fase suelen vencer interacciones entre moléculas.

La solubilidad depende de la competencia entre interacciones de soluto, disolvente y mezcla. La regla cualitativa de semejanza de polaridad ayuda, pero no garantiza que todo compuesto polar sea muy soluble. Las redes covalentes como diamante tienen propiedades diferentes de moléculas pequeñas.

Sigue el razonamiento

En NaCl, sodio y cloruro forman una red de cargas opuestas. En O₂, dos átomos iguales comparten electrones en un enlace covalente.

Un alambre de cobre conduce mediante electrones móviles del metal, sin que todos los átomos deban desplazarse de un extremo al otro.

Sigue el razonamiento

CO₂ tiene enlaces C=O polares, pero su geometría lineal y simétrica cancela los dipolos y la molécula es no polar.

H₂O tiene geometría angular; sus dipolos no se cancelan. La molécula es polar y puede formar puentes de hidrógeno con otras moléculas de agua.

1. El enlace entre dos átomos de oxígeno en O₂ es principalmente:

1. Metálico
2. Iónico entre metal y no metal
3. Covalente
4. Gravitatorio exclusivamente

2. ¿Por qué CO₂ puede ser no polar aunque sus enlaces C=O sean polares?

1. Porque carece de enlaces
2. Porque el oxígeno no atrae electrones
3. Porque toda molécula de tres átomos es no polar
4. Su geometría lineal simétrica cancela los dipolos

3. ¿Por qué NaCl fundido conduce mejor que NaCl sólido?

1. Sus iones pueden desplazarse en el líquido
2. El sólido no contiene cargas
3. El líquido convierte todos los iones en electrones
4. La fusión cambia el número atómico del sodio