U.D.2 L'ENLLAÇ QUÍMIC

Unitat digital de Química de 4t ESO

1. L'ENLLAÇ L'ENLLAÇ
QUÍMICQUÍMIC

2. ÍNDEX U.D. 2 L'ENLLAÇ QUÍMICÍNDEX U.D. 2 L'ENLLAÇ QUÍMIC

3. L'ENLLAÇ QUÍMICL'ENLLAÇ QUÍMIC
Existeixen 118 elements químics diferents però milions de compostos. Això és
degut a la propietat dels àtoms d'enllaçar-se amb altres àtoms o dit d'una altra
manera, això és degut a l'enllaç químic.
Els àtoms s’uneixen perquè així es crea una situació més estable, d’energia més
baixa, que la dels àtoms per separat.
La força d'atracció que manté els àtoms units s'anomena força d'enllaç i és una
força d'origen elèctric, és a dir, l'origen d'aquesta força està relacionada amb els
electrons que tenen els àtoms.
S'anomena enllaç químic la unió que es
produeix entre els àtoms que
constitueixen un element o un compost.

4. L'ENLLAÇ QUÍMICL'ENLLAÇ QUÍMIC
El resultat de la unió d'àtoms gràcies a l'enllaç químic pot ser:
Una agrupació discreta d'àtoms,
que anomenem molècula.
Una estructura contínua de milers d'àtoms
ordenats regularment en l'espai, formant
xarxes cristal·lines o cristalls.

5. CONCEPTES RELACIONATS AMB L'ENLLAÇ QUÍMICCONCEPTES RELACIONATS AMB L'ENLLAÇ QUÍMIC
REGLA DE L'OCTET
Quan es forma un enllaç químic els àtoms reben, cedeixen o comparteixen
electrons de tal manera que la capa més externa de cada àtom contingui vuit
electrons, i així adquireix l'estructura electrònica del gas noble més proper en
el sistema periòdic.
Aquesta regla la compleixen, amb algunes poques excepcions, els àtoms dels
elements dels grups 1 i 2 i del 13 al 17.

6. CONCEPTES RELACIONATS AMB L'ENLLAÇ QUÍMICCONCEPTES RELACIONATS AMB L'ENLLAÇ QUÍMIC
NOMBRE D'OXIDACIÓ
El nombre d'oxidació es defineix com la suma de càrregues positives i
negatives d'un àtom, la qual cosa indirectament indica el nombre
d'electrons que l'àtom ha guanyat, ha cedit o ha compartit en la
formació un compost.
Positiu: quan l'àtom cedeix o comparteix electrons.
Negatiu: quan l'àtom guanya electrons en formar el compost.
Els metalls només tenen nombres d'oxidació positius. Sempre cedeixen electrons.
Els no-metalls tenen nombres d'oxidació negatius o positius, segons l'àtom amb
què s'enllacin poden guanyar o compartir electrons.
El nombre d'oxidació d'àtoms neutres és igual a zero.
En les molècules neutres, la suma dels estats d'oxidació dóna zero.

7. NOMBRES D'OXIDACIÓ DELS ELEMENTSNOMBRES D'OXIDACIÓ DELS ELEMENTS

8. CONCEPTES RELACIONATS AMB L'ENLLAÇ QUÍMICCONCEPTES RELACIONATS AMB L'ENLLAÇ QUÍMIC
ELECTRONEGATIVITAT
L’electronegativitat mesura la tendència d’un àtom a atreure els electrons
quan s’enllaça amb altres àtoms.
Els elements més electronegatius són
els halògens, i el segueixen els no-
metalls. Els metalls són poc
electronegatius (són electropositius).
En la taula periòdica l'electronegativitat
augmenta d'esquerra a dreta (→) i de
baix a dalt (↑)
L’escala per mesurar l’electronegativitat va ser proposada per Linus C. Pauling i
va del 0 al 4.
Dels elements coneguts el de menor electronegativitat és el franci (0,7) i el més
electronegatiu el fluor (4).

9. CONCEPTES RELACIONATS AMB L'ENLLAÇ QUÍMICCONCEPTES RELACIONATS AMB L'ENLLAÇ QUÍMIC
ELECTRONEGATIVITAT

10. CONCEPTES RELACIONATS AMB L'ENLLAÇ QUÍMICCONCEPTES RELACIONATS AMB L'ENLLAÇ QUÍMIC
ELECTRONEGATIVITAT

11. CONCEPTES RELACIONATS AMB L'ENLLAÇ QUÍMICCONCEPTES RELACIONATS AMB L'ENLLAÇ QUÍMIC
DIAGRAMA DE LEWIS
L'estructura de Lewis permet il·lustrar de forma senzilla els enllaços químics i és
utilitzada especialment en la representació de l'enllaç covalent.
En els diagrames de Lewis el símbol de l'element està envoltat de punts o
petites creus que corresponen al nombre d'electrons presents en la capa
de valència.

12. ELECTRONS DE VALÈNCIA ELECTRONS DE VALÈNCIA

13. CONCEPTES RELACIONATS AMB L'ENLLAÇ QUÍMICCONCEPTES RELACIONATS AMB L'ENLLAÇ QUÍMIC
DIAGRAMA DE LEWIS
Les estructures de Lewis permeten fer
representacions de molècules complexes,
on hi ha implicats molts enllaços químics.

14. TIPUS D'ENLLAÇ QUÍMICTIPUS D'ENLLAÇ QUÍMIC
Enllaç iònic:
L'enllaç iònic es forma a partir d'un metall i un no-metall. El metall, amb
l'electronegativitat més petita, perd electrons (es transforma en un catió) i el
no-metall, amb l'electronegativitat més gran guanya electrons (es transforma en
un anió). Quan s'uneixen els dos ions de càrregues oposades formen un cristall
iònic, una xarxa tridimensional.
Enllaç covalent:
Es produeix quan es combinen no-metalls amb no-metalls. Els àtoms enllaçats
assoleixen l'estabilitat compartint parells d'electrons.
Enllaç metàl·lic
L'enllaç metàl·lic es forma entre àtoms del tipus metall. Els àtoms perden els
seus electrons de valència, aquests s'ajunten al voltant dels cations formant un
núvol, els electrons restants es mouen pel núvol.

15. TIPUS D'ENLLAÇ QUÍMICTIPUS D'ENLLAÇ QUÍMIC

16. ENLLAÇ IÒNICENLLAÇ IÒNIC
●Es produeix entre metalls i no-metalls.
●Els metalls perden electrons i es converteixen en cations, mentre que els no-
metalls guanyen electrons i formen anions.
●Els ions positius i negatius es mantenen units mitjançant forces electrostàtiques,
molt fortes. Aquesta força és fruit de l’atracció entre ions de signe oposat.
●Els ions s’ordenen en una xarxa iònica tridimensional,NO formen MOLÈCULES,
formen CRISTALLS IÒNICS (xarxa cristal·lina tridimensional)

17. ENLLAÇ IÒNICENLLAÇ IÒNIC
Un exemple molt comú de compost iònic és la sal comuna (NaCl)
El sodi (Na) és un metall alcalí que es troba al primer grup i al tercer període de
la taula periòdica. El seu nombre atòmic és 11 (Z=11); per tant, té 11 electrons
que es distribueixen: 1s
2
2s
2
2p
6
3s
1
Per tenir vuit electrons a l'últim nivell, pot perdre l'electró més extern i adquirir
l'estructura del Ne, que és el gas noble més proper.
àtom de sodi (Na)
catió de sodi (Na
+
)
perd un electró

18. ENLLAÇ IÒNICENLLAÇ IÒNIC
El clor (Cl) és un no-metall halogen que es troba al grup 17 i al tercer període de
la taula periòdica. El seu nombre atòmic és 17 (Z=17), per tant, té 17 electrons
que es distribueixen: 1s
2

2s
2
2p
6
3s
2
3p
5
Per adquirir l'estructura electrònica del gas noble més proper, l' Ar, només li cal
guanyar un electró.
àtom de clor (Cl) anió de clor (Cl
-
)
guanya un electró

19. ENLLAÇ IÒNICENLLAÇ IÒNIC
L'enllaç entre els àtoms de sodi i els àtoms de clor es pot interpretar com la
transferència d'un electró de l'àtom de sodi a l'àtom de clor per formar ions amb
càrregues de signe contrari.
És important recordar que el NaCl no està
format per molècules diatòmiques de sodi
i clor, sinó que quan es combinen aquests
àtoms es forma un agregat de ions positius
i negatius units amb forces molt fortes de
caràcter electrostàtic.
Aquest agregat forma una estructura
contínua tridimensional anomenada
cristall iònic.
En aquest cas, la fórmula NaCl ens indica la proporció entre els ions, és a dir,
que en el compost hi ha el mateix nombre de ions positius i negatius.
formació d'un cristall iònic

20. ENLLAÇ IÒNICENLLAÇ IÒNIC
La sal comuna (NaCl) és un exemple de compost iònic.
En un compost iònic, la fórmula només ens indica la proporció en què es troben els àtoms. En
l'enllaç iònic no es formen molècules aïllades. Els compostos iònics són sòlids cristal·lins.

21. ENLLAÇ IÒNICENLLAÇ IÒNIC
En un compost iònic, la fórmula empírica només ens indica la proporció
en què es troben els àtoms.
En l'enllaç iònic no es formen molècules aïllades. Els compostos iònics
formen xarxes cristal·lines: són sòlids cristal·lins.
Blenda:
sulfur de zinc (ZnS)
Fluorita:
fluorur de calci (CaF
2
)
Rútil:
òxid de titani (TiO
2
)

22. ENLLAÇ IÒNICENLLAÇ IÒNIC
El fluorur de liti (LiF) és un exemple de
compost iònic.

23. PROPIETATS DELS COMPOSTOS IÒNICSPROPIETATS DELS COMPOSTOS IÒNICS
●Són sòlids en les condicions ordinàries de temperatura i pressió.
●Tenen alts punts de fusió i ebullició.
●Els ions no es troben en llibertat dins de la xarxa cristal·lina, per això no
condueixen el corrent elèctric en estat sòlid, però sí que ho fan en dissolució o
fosos, àmbit en el qual els ions poden moure's en llibertat.
●Són solubles en dissolvents polars com l'aigua però insolubles en dissolvents no
polars. (Un vídeo on es mostra com es dissolt la sal en aigua)
●Són fràgils, es trenquen amb facilitat. Una força pot fer lliscar unes capes de
ions sobre les altres, i al variar l'entorn dels ions pot haver-hi forces de repulsió
entre càrregues del mateix signe.
Veure animació

24. PROPIETATS DELS COMPOSTOS IÒNICSPROPIETATS DELS COMPOSTOS IÒNICS
Els compostos iònics són solubles en dissolvents polars com l'aigua però insolubles
en dissolvents no polars. (Un vídeo on es mostra com es dissolt la sal en aigua)

25. L' ENLLAÇ COVALENTL' ENLLAÇ COVALENT
Es produeix quan es combinen no-metalls amb no-metalls. Els àtoms enllaçats
assoleixen l'estabilitat compartint parells d'electrons (ningú dels dos té tendència
a cedir electrons, així que compartiran).
En aquest tipus d'enllaç el parell d'electrons (un de
cada àtom) es concentren entre els dos nuclis dels
àtoms que s'enllacen, de manera que aquests dos
electrons passen a ser atrets pels dos nuclis alhora i
acaben pertanyent a tots dos àtoms a la vegada.
Aquest parell d’electrons s’anomena doblet enllaçant.

26. ENLLAÇ COVALENTENLLAÇ COVALENT
En l'enllaç covalent la compartició pot ser:
- ENLLAÇ SIMPLE: comparteixen 1 parella d'electrons (2 electrons).
- ENLLAÇ DOBLE: comparteixen 2 parelles d'electrons (4 electrons)
- ENLLAÇ TRIPLE: comparteixen 3 parelles d'electrons (6 electrons).

27. ENLLAÇ COVALENTENLLAÇ COVALENT
L'enllaç covalent es representa amb els diagrames de Lewis

28. TIPUS D'ENLLAÇ COVALENTTIPUS D'ENLLAÇ COVALENT
Distingim dos tipus d'enllaç covalent:
ENLLAÇ COVALENT NO POLAR o APOLAR
Els electrons d’un doblet enllaçant estan compartits i
pertanyen als dos àtoms per igual. Són àtoms
d’electronegativitat igual o molt semblant i per tant
atrauran els electrons amb la mateixa intensitat. En la
majoria de casos són enllaços entre àtoms iguals.
Ex: Cl
2
, O
2
, H
2
, N
2
...
ENLLAÇ COVALENT POLAR
Els electrons d’un doblet enllaçant no estan compartits
per igual. Es troben més pròxims a un dels dos àtom, hi
ha una atracció desigual d'electrons. Són àtoms
d’electronegativitat diferent i els electrons estan més
pròxims a l’àtom més electronegatiu.
Ex: H
2
O, CO
2
, NH
3
, HCl,...

29. TIPUS D'ENLLAÇ COVALENTTIPUS D'ENLLAÇ COVALENT

30. MOLÈCULES O CRISTALLS ATÒMICSMOLÈCULES O CRISTALLS ATÒMICS
Les substàncies moleculars es representen
simbòlicament per mitjà d'una fórmula molecular, que
indica el nombre exacte d'àtoms de cada classe que hi
ha en la molècula.
L'enllaç covalent entre àtoms dóna lloc a SUSTÀNCIES
MOLECULARS: els àtoms en enllaçar-se formen una
molècula.
Hi ha uns pocs casos en què els enllaços covalents es
produeixen entre àtoms de no metall, iguals o
diferents, estenent-se en les tres direccions de l'espai
formant un agregat atòmic tridimensional que reben el
nom de CRISTALLS ATÒMICS O COVALENTS. Aquest
compostos tenen propietats especials.
Els cristalls atòmics es representen simbòlicament a
partir d'una fórmula empírica, que indica la proporció
d'àtoms que hi ha en el cristall atòmic.

31. LES MOLÈCULES COVALENTSLES MOLÈCULES COVALENTS
L'enllaç covalent entre àtoms d'igual electronegativitat dóna lloc a
MOLÈCULES APOLARS.
H
2
, Cl
2
, O
2
i N
2
són exemples de molècules covalents apolars.
H
2
O
2

32. LES MOLÈCULES COVALENTS LES MOLÈCULES COVALENTS
N
2
metà: CH
4

33. TIPUS D' ENLLAÇ COVALENTTIPUS D' ENLLAÇ COVALENT
H
2
O, CO
2
i HCl són exemples de molècules covalents polars.
HCl

34. TIPUS D' ENLLAÇ COVALENTTIPUS D' ENLLAÇ COVALENT
MOLÈCULES COVALENTS POLARS
L'amoníac, NH
3
, també és una molècula covalent polar.
LES MOLÈCULES COVALENTSLES MOLÈCULES COVALENTS

35. TIPUS D' ENLLAÇ COVALENTTIPUS D' ENLLAÇ COVALENT
En MOLÈCULES molt més grans també pot haver-hi enllaç covalent
LES MOLÈCULES COVALENTSLES MOLÈCULES COVALENTS
Nylon
ADN
Hemoglobina

36. TIPUS D' ENLLAÇ COVALENTTIPUS D' ENLLAÇ COVALENTELS CRISTALLS COVALENTSELS CRISTALLS COVALENTS
Un exemple de cristall covalent és el diamant: cada carboni
està unit a quatre àtoms de carboni, i tots els enllaços
carboni-carboni són covalents, dirigits en les direccions dels
vèrtexs d'un tetraedre, intensos i difícils de trencar.
C: 1s
2
2s
2
2p
2
 4e-
Els cristalls covalents són sòlids i durs, amb punts de fusió i ebullició elevats,
i són aïllants i insolubles.

37. TIPUS D' ENLLAÇ COVALENTTIPUS D' ENLLAÇ COVALENTELS CRISTALLS COVALENTSELS CRISTALLS COVALENTS
El diamant és una forma al·lotròpica del carboni, però la
més comuna és el grafit.
En el grafit, els àtoms de C se situen en els vèrtexs dels
hexàgons i acaben formant una estructura laminar.
Aquestes làmines estan unides entre si d'una manera molt
feble.
El grafè és un altre al·lòtrop del carboni que té una
estructura laminar plana semblant al grafit però d'un sol
àtom de gruix.
El carboni enllaçat covalentment amb altres carbonis és capaç de formar
diferents estructures o formes al·lotròpiques.
El grafè és un material que ofereix
moltes possibilitats per les seves
propietats.

38. ENLLAÇ COVALENT: CARACTERÍSTIQUESENLLAÇ COVALENT: CARACTERÍSTIQUES
RECORDEM LES CARACTERÍSTIQUES DE L'ENLLAÇ COVALENT:
●Es produeix entre no-metalls. Els únics elements de la taula periòdica que
formen enllaços covalents són els d’electronegativitat alta.
●Els àtoms comparteixen parells d'electrons.
●Quan els dos àtoms enllaçats són iguals, l'enllaç és no polar. Si els àtoms
enllaçats són diferents, sempre hi ha un d'ells amb més tendència a atreure
els electrons. En aquest cas l'enllaç és polar.
●Quan es formen molècules, les forces d'enllaç entre els àtoms que formen la
molècula són fortes, però les forces entre les molècules (forces
intermoleculars) són dèbils. Les forces intermoleculars són diferents per
substàncies polars i no polars.
●En els cristalls covalents els àtoms comparteixen electrons però no formen
molècules. Els àtoms es distribueixin en determinades direccions formant
una estructura gegant. Les forces que mantenen units a tots els àtoms són
fortes.

39. ENLLAÇ COVALENT: PROPIETATSENLLAÇ COVALENT: PROPIETATS
●En general, els punts de fusió i ebullició de les substàncies moleculars són
baixos, per això es troben en estat gasós.
●Segons el seu pes atòmic es poden trobar en estat líquid o sòlid, però de
característiques molt volàtils.
●Els cristalls covalents tenen alts punts de fusió i ebullició.
●Les substàncies covalents no són conductores del corrent elèctric.
●Les substàncies moleculars no polars són solubles en dissolvents no polars.
●Les substàncies moleculars polars són solubles en dissolvents polars.
●Els cristalls covalents són molt poc solubles en qualsevol dissolvent.

40. ELECTRONEGATIVITAT I TIPUS D'ENLLAÇELECTRONEGATIVITAT I TIPUS D'ENLLAÇ
Covalent no polar:
diferència inferior a 0.4
En general, els valors d'electronegativitat dels
àtoms determinen el tipus d'enllaç que es
formarà en la molècula que els combina.
Així, segons la diferència entre les
electronegativitats d'aquests es pot
determinar si l'enllaç serà:
Iònic: diferència
superior o igual a 1.7
Covalent polar:
diferència entre 1.7 i 0.4

41. DIFÈNCIES ENTRE ENLLAÇ COVALENT I IÒNICDIFÈNCIES ENTRE ENLLAÇ COVALENT I IÒNIC
●Són sòlids amb punts de fusió alts, a
temperatures > 400 ºC).
●Molts són solubles en dissolvents polars
com l'aigua.
●La majoria són insolubles en dissolvents
no polars.
●Els compostos fosos condueixen bé
l'electricitat perquè contenen partícules
mòbils amb càrrega (ions).
●Les solucions aquoses condueixen bé
l'electricitat perquè contenen partícules
mòbils amb càrrega (ions)
●Són gasos, líquids o sòlids, amb punts de
fusió baixos, en general <300 ºC.
●Molts d'ells són insolubles en dissolvents
polars.
●La majoria és soluble en dissolvents no
polars.
●Els compostos líquids o fosos no
condueixen l'electricitat.
●Les solucions aquoses solen ser males
conductores de l'electricitat perquè no
contenen partícules amb càrrega.
ENLLAÇ IÒNIC ENLLAÇ COVALENT

42. L'ENLLAÇ METÀL·LICL'ENLLAÇ METÀL·LIC
Es produeix entre àtoms de metall.
Els àtoms dels metalls perden els electrons de valència, però aquests
electrons no són guanyats per cap àtom (cap àtom de metall vol guanyar-los)
sinó que queden deslocalitzats i es mouen lliures entre els cations de metall
formant un núvol electrònic.

43. L'ENLLAÇ METÀL·LICL'ENLLAÇ METÀL·LIC
Es forma d'aquesta manera una estructura
tridimensional que queda cohesionada perquè la
repulsió entre les càrregues positives és
contrarestada pel núvol d'electrons que es mou
entre els cations.
Les forces d'atracció entre els ions positius i els
electrons són molt fortes.

44. L'ENLLAÇ METÀL·LICL'ENLLAÇ METÀL·LIC
- Són sòlids, excepte el mercuri que és líquid.
- Les forces d'atracció entre els cations i els electrons són fortes, i això
determina que els punts de fusió i ebullició dels metalls siguen alts.
- Són bons conductors del corrent elèctric gràcies als electrons que es mouen
lliurement.
- Tenen una brillantor característica
- Són deformables, és a dir dúctils i mal·leables.
Això s'explica pel fet que no hi ha enllaços amb
una direcció determinada. Es poden deformar per
obtenir fils i làmines perquè la deformació de la
xarxa no provoca situacions inestables.

45. Ampliació...Ampliació...
Animació: molècules inorgàniques a Educaplus
Vídeo: L'aigua és una molècula polar
Vídeo: el enlace iónico y el enlace covalente
Vídeo: Las diferencias entre metales y los no metales