Uniones químicas - Segunda parte.pdf

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uniones


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QUÍMICA 1
Clase 5–Martes 11 de Abril de 2023
Unidad 1–Uniones químicas (Segunda parte)

Repaso
clase 4
Launiónentreátomossedenominauniónoenlacequímico.
Losenlacesocurrencuandolosátomoscomparten,cedenoaceptanelectrones
desuúltimonivel.
Losátomosbuscantener8electronesensuúltimonivelocupado.
Dependiendo de lo que ocurra con los electrones, existen distintos tipos de
enlace: iónico, covalente o metálico.
Si la diferencia de electronegatividad > 1,7, el enlaces es iónico.
Si la diferencia de electronegatividad < 1,7, el enlaces es covalente (entre 0 y 0,4:
covalente apolar; entre 0,4 y 1,7 covalente polar). También hay unión dativa
Las características macroscópicas de una sustancia dependen del tipo de
enlace que exista entre sus átomos.

IÓNICO COVALENTE METÁLICO
Ocurre entre un metal y un no metal Ocurre entre no metales Ocurre entre metales
El menos electronegativo (metal)
cede sus electrones al más
electronegativo (no metal). Se
forman iones verdaderos
Los electrones se comparten.
No se forman iones, pero sí
existen densidades de carga.
Los electrones se mueven
libremente entre los núcleos con
carga positiva.
La unión es una consecuencia de las
cargas (fuerzas electrostáticas).
La unión es consecuencia de
los electrones compartidos.
La unión metálica es el sistema de
electrones moviéndose libremente
en la red de cationes.
No conducen la electricidad en
estado sólido. Sí cuando están
fundidos o disueltos en agua.
No conducen la electricidad.
Sí conducen la electricidad.
Además tienen brillo metálico, son
buenos conductores del calor,
maleables y dúctiles.
(a diferencia de los no metales)

Temas de la clase de hoy
Momento dipolar (repaso)
Teoría de repulsión de pares electrónicos de valencia y
geometría molecular.
Uniones intermoleculares

Momento
Dipolar
Elmomento dipolardeenlace,tambiénllamadomomento dipolar
químico,sepuededefinircomolamagnituddelapolaridadenunenlace.
Cuando dosátomossehallanenlazadosquímicamente, ysus
electronegatividadessondistintas,eldemayorelectronegatividadatraerá
aloselectroneshaciasí,dandolugaradoscargasopuestasenelenlace.
LaunidaddelmomentodipolarusualmentesonlosDebyesEnrealidadla
unidadstándardinternacionalparaelmomentodipolareselcoulombio
metro,peroesdemasiadograndeparaserpráctica.Estossonalgunos
factoresdeconversiónquepuedenserútiles
1 C●m = 2.9979×10
29
D
1D = 3.336×10-
30
C●m
Unavezqueunconjuntodeátomosformenunamoléculaladistribución
deloselectronesylaelectronegatividaddeloselementosdefiniránla
polaridadquepresentarálamoléculaindependientementedesisetrate
deunamoléculaneutraono.

Losmomentosdipolaresenmoléculasdiatómicasvaríanentre0y11
D.Paraponerejemplosdelosextremos,lamoléculaCl
2tieneunmomento
dipolarde0,oseaqueesapolar,mientrasdelamoléculadeHClen
estadogaseosotieneunmomentodipolarde1,03D,siendopolarla
misma.

Momento
Dipolar
¡LO IGUAL DISUELVE A LO IGUAL!
Perosupongamosunamoléculacomolasiguiente:
Ladiferenciadeelectronegatividadentrelosátomosdeoxígenoycarbono
deberíadarunmomentodipolardistintodecero.Sinembargoestá
demostradoexperimentalmentequelamoléculadedióxidodecarbonoes
apolar
Estodeexplicaporlageometríadelamolécula
Conestoquedademostradoquelapolaridaddeunamoléculadependede
losmomentosdipolaresdeenlaceasícomodelageometríamolecular
determinadaporlateoríaderepulsióndeloselectronesdelacapade
valencia(TREPEV).
Elmomentodipolarpermiteexplicarladisolucióndemoléculasensolventes
polaresonopolares
Cuantomascercanoaceroseaelmomentodipolarmenospolarserála
moléculaysedisolverámasfácilmenteencompuestosnopolares

Preguntas:
¿Qué se disuelve mas fácilmente en agua el CO o el CO
2?
¿Si quisiera disolver acetona en agua que debería hacer?

Teoría de Repulsión entre Pares de Electrones de Valencia
La teoría de repulsión entre pares de electrones de valencia(TREPEV) dice que los
enlaces y los pares de electrones no enlazados buscarán permanecer lo más alejados
posibles entre sí.
Enestostrescasos,elnitrógeno,eloxígenoyel
carbonocentralestienen4paresdeelectronesa
sualrededorentreparesdeelectrones
enlazantes(enlaces)yelectronesnoenlazantes
(orbitales).Lageometríaelectrónicapara4pares
deelectronessonlosvérticesdeuntetraedro
(pirámidedebasetriangular).Perolageometría
molecularesdiferenteenlostrescasosyaque
sóloconsideralageometríadelamolécula
considerandoalosátomosysusenlaces,pero
omiteloselectronesnoenlazantes.

Estateoríaesimportantepermiteexplicarporquéelagua(H
2O)esuna
moléculadegeometríaangularmientrasqueeldióxidodecarbono(CO
2)es
lineal.

Conociendolageometríadelamoléculayanalizandolapolaridaddesus
enlacessedeterminasilamismaesunamoléculapolaroapolar.Esto
determinaráeltipodeenlacesintermolecularespresentes.

Uniones intermoleculares
Lasdistintasmoléculasoespeciesatómicasseunenentresí
pordistintotiposdefuerzas,dependiendo desus
características.Aquíselistanyexplicandesdelasmásfuertes
hastalasmásdébiles.
Uniones
intermo-
leculares
Las fuerzas o uniones
intermoleculares son
aquellasinteracciones
que mantienen unidas
las moléculas.

Lasdistintasmoléculasoespeciesatómicasseunen
entresípordistintotiposdefuerzas,dependiendode
suscaracterísticas.
Las fuerzas o uniones
intermoleculares son
aquellasinteracciones
que mantienen unidas
las moléculas.
Uniones
intermo-
leculares
Uniones intermoleculares

Enlacedipolo-dipolo.Losdipolosdelasdistintas
moléculasseorientandemaneraqueladensidadde
cargapositivadeunamoléculaseacercaala
densidaddecarganegativadeotra.
Las fuerzas o uniones
intermoleculares son
aquellasinteracciones
que mantienen unidas
las moléculas.
Uniones
intermo-
leculares
Uniones intermoleculares

Enlaceión-dipolo.atraenentresíaun
ion(yaseauncatiónounanión)yauna
moléculapolar.Losionespositivosson
atraídoshaciaelextremonegativode
undipolo,mientrasquelosiones
negativossonatraídoshaciaelextremo
positivo.Lasfuerzasion-dipolosonmuy
importantesparalasdisolucionesde
sustanciasiónicasenlíquidospolares,
comounadisolucióndeNaClenagua.
Las fuerzas o uniones
intermoleculares son
aquellasinteracciones
que mantienen unidas
las moléculas.
Uniones
intermo-
leculares
Uniones intermoleculares

Enlacepuentesdehidrógeno.Setratadeunasituaciónespecialdondela
densidaddecargapositivaessiempreunhidrógenounidounelemento
muyelectronegativo(comooxígenoonitrógeno)yladensidaddecarga
negativasonloselectronesnoenlazantesdeeseátomoelectronegativo
deotramolécula.Estoocurreporejemploenelamoníaco(NH
3)yenel
agua:
Uniones
intermo-
leculares
Las fuerzas o uniones
intermoleculares son
aquellasinteracciones
que mantienen unidas
las moléculas.

FuerzasdedispersióndeLondon.Sonlasmásdébilesdetodasyocurrenaúnentrelas
moléculasdondenoexistencargasformales(iones)odipolospermanentes.
Sabemosqueenunamoléculacuyosenlacessonnopolares,loselectronessemueven
librementeeindependientementealrededordelosnúcleos.Enalgúnmomento,los
electronespuedenconcentrarseenlamismapartedelamoléculagenerandouna
densidaddecarganegativamomentánea.Estedipolomomentáneo inducedipolos
tambiénmomentáneos ensusmoléculasvecinas.Elresultadoesunaligerafuerzade
atracciónentrelasmoléculas.
Cuantomáscapasdeelectronestengaunátomo,mayorserálaposibilidaddequeesa
nubeelectrónicapresenteestasvariacionestemporalesymásfuertesseránlasFuerzas
deLondon.
Uniones
intermo-
leculares
Las fuerzas o uniones
intermoleculares son
aquellasinteracciones
que mantienen unidas
las moléculas.

En Resumen:

Temperaturasdeebulliciónyfusióndeloscompuestosquímicos.
Lassustanciasquímicassepuedenpresentarentresestadosdelamateria:
sólido,líquidoogaseoso.
Elestadodelamateriadependedelafuerzaconquelasmoléculasse
atraenentresí:
•Sólidos:átomosymoléculasfijosconunionesrígidasentresí
•Líquidos:átomosymoléculasconciertamovilidadyunionesfuertesentresí
•Gases:átomosymoléculascongranmovilidadyunionesdébilesentresí
Uniones
intermo-
leculares

Temperaturasdeebulliciónyfusióndeloscompuestosquímicos.
Paraqueunasustanciapasedesólidoalíquidoydelíquidoagas,
debemosentregarsuficientecalor(aumentodelatemperatura)para
podervencerlasfuerzasintermolecularesdelasustancia.
Amedidaquelasunionesintermolecularessedebilitan,lassustancias
pasandesólidasalíquidasyluegoagases.Esporelloque,parauna
sustanciadeterminada,cuantomayorseaeltemperaturadeebullición
(temperaturaenquepasadelíquidaagas)ymayorseaeltemperaturade
fusión(temperaturaenquepasadesólidaalíquida)deunasustancia,
significaquemásfuertessonlasunionesintermolecularesquetiene.
Uniones
intermo-
leculares

Sulfuro de hidrógeno Dipolo-dipolo
Metanol Dipolo-dipolo
Sacarosa Dipolo-dipolo
Ejemplos

Amoniaco Puente de Hidrógeno
Agua
Ejemplos
Puente de Hidrógeno

Anhídrido carbónico London
Benceno London
Metano London
Ejemplos

Ejercicios
de
Ejemplo
1.Representenelvectormomento dipolarparacadaunodelos
siguientesenlaces:
Si-Cl
C-O
2.Encadaunodelossiguientespares,seleccionenlasustanciaque
presentemayorpuntodeebullición.Justifiquenlasrespuestas.
CO
2ySO
2
3.Prediganelordendelassiguientessustanciassegúnsuspuntosde
ebullicióncrecientes.Justifiquenlarespuesta.
CCl
4 CH
3F CHI
3
4. A partir de las interacciones intermoleculares, ordenen las siguientes
sustancias en forma creciente de solubilidad en agua:
PCl
3 NH
3 SiH
4
5. Indiquen el tipo de fuerzas intermoleculares presentes en cada una de
las siguientes sustancias:
CBr
4 HNO
2

Próxima clase
Día: 18 de Abril
Tema: Uniones Químicas –Parte 3
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