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Enlace entre átomos para formar moléculas

Dos diagramas posibles de la molécula de metano con los electrones compartidos a la izquierda y con los enlaces a la derecha

Para que exista una molécula, los átomos tienen que unirse (enlazarse). Esto ocurre cuando dos átomos comparten electrones. En lugar de girar alrededor de un solo átomo, el electrón gira ahora alrededor de dos. A veces, comparten más de un electrón. Cuantos más electrones se compartan, más fuerte será el enlace y más se pegarán los átomos.

El enlace entre átomos también ocurre cuando un átomo de un elemento cede uno o más electrones a otro átomo.

Capa electrónica

(Imagen1)
Estructura de las capas de electrones del oxígeno (dos electrones en la primera capa y 6 en la segunda, ocho en total)

Una capa electrónica,​ capa de electrones o cubierta de electrones designa a la distribución de un orbital alrededor del núcleo de un átomo. Cada capa puede contener un cierto número máximo de electrones.

En un átomo estable, para que una cierta capa pueda contener o donar electrones, es necesario que todas las anteriores a ella estén completamente ocupadas. Los electrones en la capa poblada más externa, llamada capa de valencia y que es la única que puede encontrarse parcialmente vacía, determinan las propiedades químicas del átomo.

Cada capa puede contener solo un número fijo de electrones:

• la primera capa puede contener hasta dos electrones,

• la segunda capa puede contener hasta ocho (2 + 6) electrones,

• la tercera capa puede contener hasta dieciocho (2 + 6 + 10) y así.
• La fórmula general es que la capa n puede, en principio, contener hasta 2 (n²) electrones.​

Teoría del octeto

La teoría del octeto dice que los iones de los elementos del sistema periódico tienen la tendencia a completar sus últimos niveles de energía con una cantidad de 8 electrones, de tal forma que adquieren una configuración muy estable.

(Figura 2)
Cada átomo de oxígeno tiene seis electrones en su capa de valencia. Al compartir dos de sus electrones con otro átomo de oxígeno, cada átomo de oxígeno "tiene" ocho electrones en su capa de valencia. Así, los cuatro electrones que se encuentran entre los átomos de oxígeno son "poseídos" por ambos átomos.

Esta configuración es semejante a la de un gas noble,​ los elementos ubicados al extremo derecho de la tabla periódica.

Los gases nobles son elementos electroquímicamente estables, ya que son inertes, es decir que es muy difícil que reaccionen con algún otro elemento.

Enlace en la molécula de oxígeno (enlace covalente)

(Figura 3)

La molécula del gas oxígeno (dioxígeno) ${\ce {O2}}$ está formada por dos átomos del elemento oxígeno que como hemos visto en la (imagen 1) tiene seis electrones en su última capa (capa de valencia).

Según la regla del octeto el átomo de oxígeno tiende a rellenar los dos electrones que le faltan para parecerse al gas noble que tiene ocho electrones en su última capa.

Entonces se forma un enlace con otro átomo de oxígeno igual y comparte dos de sus electrones de su última capa con el otro átomo. Así los dos átomos se enlazan, forman una molécula de gas oxígeno y quedan estables al tener completa su ultima capa. (figuras 2 y 3)

Otro tipo de enlace (enlace iónico)

(Figura 4)
Enlace iónico
${\ce {Na + F -> NaF}}$

a) El sodio dona fácilmente el electrón solitario de su última capa al cloro, que sólo necesita un electrón para tener su última capa completa.

b) Las cargas eléctricas opuestas del catión de sodio y del anión cloruro resultantes dan lugar a la formación de un enlace de atracción llamado enlace iónico.

c) La atracción de muchos iones de sodio y de cloruro da lugar a la formación del ClNa en grandes agrupaciones llamadas cristales.

El enlace iónico es un tipo de enlace químico que implica la atracción electrostática entre iones de carga opuesta. Los iones son átomos (o grupos de átomos) con carga electrostática. Los átomos que ganan electrones forman iones con carga negativa. Los átomos que pierden electrones forman iones con carga positiva.

• Descripción general

Los átomos que tienen una capa de valencia casi llena o casi vacía tienden a ser muy reactivos y frecuentemente se enlazan con otros átomos. Los enlaces iónicos se consideran entre los más fuertes de todos los tipos de enlaces químicos. Esto hace que los compuestos iónicos sean muy estables.

• Formación

En el ejemplo de la figura 4 se observa que el átomo de sodio pierde su electrón exterior para darle una configuración electrónica estable (ocho electrones en su segunda capa), y este electrón entra en el átomo de flúor (que tiene siete electrones en su capa segunda capa) y así completa los ocho que necesita para ser estable y formar el compuesto fluoruro de sodio.

${\ce {Na + F -> NaF}}$

Sodio + Fluor = Fuoruro de sodio

Los enlaces se pueden romper

Reacción de combustión del metano, un combustible.

Los enlaces también pueden romperse. Como la mayoría de los enlaces necesitan energía para formarse, también desprenden energía cuando se rompen. Pero antes de que la mayoría de los enlaces se rompan, la molécula tiene que calentarse. Entonces, los átomos empiezan a moverse y, cuando se mueven demasiado, el enlace se rompe.

Las moléculas que necesitan menos energía para romperse de la que desprenden cuando se rompen se llaman combustibles.

Un ejemplo de un combustible Una vela se queda ahí sin hacer nada. Pero si la enciendes con una cerilla, arderá durante mucho tiempo. La cerilla aporta la energía necesaria para romper los primeros enlaces, que liberan suficiente energía para romper los enlaces situados por debajo, hasta que la vela se ha consumido.

Referencias

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Ejercicios

1 Señala la respuesta correcta

	Para que exista una molécula, los átomos tienen que unirse (enlazarse). Esto ocurre cuando dos átomos reparten electrones.
	Para que exista una molécula, los átomos tienen que unirse (enlazarse). Esto ocurre cuando dos átomos comparten electrones.
	Para que exista una molécula, los átomos tienen que unirse (enlazarse). Esto ocurre cuando dos átomos se parten en electrones.

2 Señala cual de las respuestas es verdadera:

	El enlace entre átomos también ocurre cuando un átomo de un elemento cede uno o más protones a otro átomo
	El enlace entre átomos también ocurre cuando un átomo de un elemento cede uno o más neutrones a otro átomo
	El enlace entre átomos también ocurre cuando un átomo de un elemento cede uno o más electrones a otro átomo

3 Señala cuál de las respuestas es verdadera:

	Una capa electrónica,​ capa de electrones o cubierta de electrones designa a la distribución de un orbital alrededor del núcleo de un átomo.
	Una capa electrónica,​ capa de electrones o cubierta de electrones designa a la distribución de un orbital alrededor del protón de un átomo.
	Una capa electrónica,​ capa de electrones o cubierta de electrones designa a la distribución de un orbital alrededor del electrón de un átomo.

4 Señala cuál de las respuestas es verdadera:

	Cada capa puede contener un cierto número mínimo de electrones.
	Cada capa puede contener un cierto número máximo de electrones.
	Cada capa puede contener un cierto número máximo de protones.

5 Señala cuál de las respuestas es verdadera:

	Cada capa puede contener solo un número fijo de electrones: la primera puede contener hasta dos electrones, la segunda capa puede contener hasta ocho (2 + 6), la tercera capa puede contener hasta dieciocho (2 + 6 + 10) y así.
	Cada capa puede contener solo un número fijo de electrones: la primera puede contener hasta ocho electrones, la segunda capa puede contener hasta diex (2 + 8), la tercera capa puede contener hasta dieciocho (2 + 6 + 10) y así.
	Cada capa puede contener solo un número fijo de electrones: la primera puede contener hasta dos electrones, la segunda capa puede contener hasta ocho (2 + 6), la tercera capa puede contener hasta veinte (2 + 8 + 10) y así.

6 Señala cuál de las respuestas es verdadera:

	La teoría del octeto dice que los iones de los elementos del sistema periódico tienen la tendencia a completar sus últimos niveles de energía con una cantidad de 10 electrones
	La teoría del octeto dice que los iones de los elementos del sistema periódico tienen la tendencia a completar sus últimos niveles de energía con una cantidad de 2 electrones
	La teoría del octeto dice que los iones de los elementos del sistema periódico tienen la tendencia a completar sus últimos niveles de energía con una cantidad de 8 electrones

7 Señala cuál de las respuestas es verdadera:

	Los gases nobles son elementos electroquímicamente inestables, ya que son inertes, es decir que es muy difícil que reaccionen con algún otro elemento
	Los gases nobles son elementos electroquímicamente estables, ya que son inertes, es decir que es muy difícil que reaccionen con algún otro elemento
	Los gases nobles son elementos electroquímicamente estables, ya que son inertes, es decir que es muy fácil que reaccionen con algún otro elemento

8 Señala cuál de las respuestas es verdadera:

	Cada átomo de oxígeno comparte dos átomos con el otro átomo en un tipo de enlace que se llama enlace covalente
	Cada átomo de oxígeno comparte cuatro átomos con el otro átomo en un tipo de enlace que se llama enlace covalente
	Cada átomo de oxígeno comparte dos átomos con el otro átomo en un tipo de enlace que se llama enlace iónico

9 Señala cuál de las respuestas es verdadera:

	El enlace iónico es un tipo de enlace químico que implica la atracción electrostática entre iones de carga igual.
	El enlace iónico es un tipo de enlace químico que implica la repulsión electrostática entre iones de carga opuesta.
	El enlace iónico es un tipo de enlace químico que implica la atracción electrostática entre iones de carga opuesta.

10 Señala cuál de las respuestas es verdadera:

	Las moléculas que necesitan menos energía para romperse de la que desprenden cuando se rompen se llaman combustibles.
	Las moléculas que necesitan más energía para romperse de la que desprenden cuando se rompen se llaman combustibles.
	Las moléculas que necesitan menos energía para unirse de la que desprenden cuando se rompen se llaman combustibles.