Electronegatividad
La electronegatividad de un elemento mide su tendencia
a atraer hacia sí electrones, cuando está químicamente combinado con otro átomo.
Cuanto mayor sea, mayor será su capacidad para atraerlos.
Pauling la
definió como la capacidad de un átomo en una molécula para atraer electrones
hacia así. Sus valores, basados en datos termoquímicos, han sido
determinados en una escala arbitraria, denominada escala de Pauling,
cuyo valor máximo es 4 que es el valor asignado al flúor, el elemento más
electronegativo. El elemento menos electronegativo, el cesio, tiene una
electronegatividad de 0,7.
con su potencial de ionización y su
electroafinidad.
Un
átomo con una afinidad electrónica muy negativa y un potencial de ionización
elevado, atraerá electrones de otros átomos y además se resistirá a dejar ir
sus electrones ante atracciones externas; será muy electronegativo.
El método sugerido por el profesor R.S. Mulliken promedia
los valores del potencial de ionización y afinidad electrónica de un elemento:
XM = 0,0085 (P.I. +
A.E.)
Variación periódica
·
Las electronegatividades de los
elementos representativos aumentan de izquierda a derecha a lo largo de los
periodos y de abajo a arriba dentro de cada grupo.
·
Las variaciones de electronegatividades
de los elementos de transición no son tan regulares. En general, las energías
de ionización y las electronegatividades son inferiores para los elementos de
la zona inferior izquierda de la tabla periódica que para los de la zona
superior derecha.
El concepto de la electronegatividad es
muy útil para conocer el tipo de enlace que originarán dos
átomos en su unión:
El enlace entre átomos de la misma
clase y de la misma electronegatividad es apolar.
Cuanto mayores sean las diferencias de
electronegatividad entre dos átomos tanto mayor será la densidad electrónica
del orbital molecular en las proximidades del átomo más electronegativo. Se
origina un enlace polar.
Cuando la diferencia de
electronegatividades es suficientemente alta, se produce una transferencia
completa de electrones, dando lugar a la formación de especies iónicas.
Ejemplo:
Compuesto
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F2
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HF
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LiF
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Diferencia de electronegatividad
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4.0 - 4.0 = 0
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4.0 - 2.1 = 1.9
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4.0 - 1.0 = 3.0
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Tipo de enlace
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Covalente no polar
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Covalente polar
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Iónico
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RESUMEN
La electronegatividad es una medida de
la fuerza con la que un átomo atrae un par de electrones de un enlace. Cuanto
mayor sea la diferencia de electronegatividad entre átomos implicados en un
enlace más polar será éste.
Los compuestos formados por elementos
con electronegatividades muy diferentes tienden a formar enlaces con un marcado
carácter iónico
TIPO DE ENLACES
Tipos de enlace
Sabemos que la manera en que los átomos se enlazan ejercen un efecto profundo sobre las propiedades físicas y químicas de las sustancias.
¿Qué es un enlace químico?
Aunque esta pregunta se puede responder de diversas formas, el enlace se define como la fuerza que mantiene juntos a grupos de dos o más átomos y hace que funcionen como unidad.
Por ejemplo
el agua la unidad fundamental es la molécula H-O-H cuyos átomos se mantienen juntos por dos enlaces O-H. Se obtiene información acerca de la fuerza del enlace midiendo la energía necesaria para romperlo, o sea la energía de enlace.
Veremos cómo los átomos interaccionan entre sí de diversas formas para formar agregados y se considerarán ejemplos específicos para ilustrar los diversos tipos de enlace. Existen tres tipos importantes de enlaces que se forman entre los átomos de un compuesto: iónico (o electrovalente), covalente (polar, no polar y el coordinado) y el enlace metálico.
Formación de iones y del compuesto iónico
Explique cuáles familias del sistema periódico formarán más fácilmente iones positivos, indicando su carga respectiva. Haga lo mismo para los iones negativos.
- Los elementos químicos situados a la izquierda del sistema periódico son los que menos electrones han de perder para adquirir estructura electrónica de gas noble. Recordemos que el número de la columna donde se encuentran coincide con el número de electrones de valencia. De esta forma los elementos de la primera columna, sólo han de perder un electrón para pasar a tener 8 en el último nivel (excepto el litio que pasaría a tener 2, como el gas noble helio). Análogamente sucedería con los de las columnas II y III que tendrían que perder 2 y 3 electrones respectivamente.
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| El héroe, el Sr. Cloro arrebata a la Srta. Electrón de manos del villano, Sr. Sodio. | Un átomo de Sodio dona un electrón a un átomo de Cloro para formar los iones sodio y cloro. |
En experiencias sencillas hemos podido ver que al disolver en agua cloruro de sodio sólido, la disolución resultante conduce la electricidad; esto indica que el cloruro de sodio está compuesto por iones Na+ y Cl-. Así cuando el sodio y el cloro reaccionan para formar cloruro de sodio, los átomos de sodio transfieren electrones a los átomos de cloro para formar los iones Na+ y Cl- que se agregan a continuación para formar cloruro de sodio sólido. Esta sustancia sólida resultante es dura; tiene punto de fusión de aproximadamente 800°C. La gran fuerza de enlace en el cloruro de sodio se debe a las atracciones entre iones de carga opuesta que se encuentran muy cercanos entre sí. Este es un ejemplo de enlace iónico.
Cuando un átomo que pierde electrones con relativa facilidad reacciona con otro que tiene alta afinidad electrónica se forman sustancias iónicas; en otras palabras la formación de un compuesto iónico se debe a la reacción entre un metal y un no metal.
El enlace iónico se forma cuando un átomo que pierde electrones relativamente fácil (metal) reacciona con otro que tiene una gran tendencia a ganar electrones (no metal).
Presenta el diagrama, utilizando las estructuras de Lewis, para la formación del NaCl (cloruro de sodio) a partir del ión cloruro, Cl- , y el ión sodio, Na+.
El agua pura y la sal no conducen la electricidad, sin embargo cuando disolvemos sal en agua obtenemos una sustancia que resulta ser buena conductora de la electricidad;¿Cuál supones que sea la causa de esto?
- Resulta conveniente mantener la práctica de diseños de estructuras de Lewis y la emisión de hipótesis, que cada vez deberán ser más coherentes con los modelos establecidos, nos permitirá diagnosticar a cada paso la asimilación correcta y, de igual forma, percibir errores conceptuales en los que estén incurriendo.
Los compuestos unidos por enlaces iónicos forman redes cristalinas de iones, que denominamos cristal. La red cristalina es una estructura gigante que contiene un número indefinido de iones (las cargas positivas son iguales, en cantidad, a las negativas), de manera que el conjunto sea eléctricamente neutro.
En la figura anterior se puede ver la estructura del cloruro de sodio. En la forma (A) se indican las posiciones (centros) de los iones. En la forma (B) se representan los iones como esferas empacadas. Los iones esféricos están empacados de manera que las atracciones iónicas se maximicen.
Los átomos de sodio son de mayor tamaño que los de cloro. Explique por qué esto no es así en la figura
- Para mantener una conexión entre los temas (enlace, formación de iones, tamaño atómico), es recomendable aclarar el hecho de que el radio atómico aumenta cuando se forma un anión y disminuye cuando se forma un catión, lo que explica la diferencia de tamaños en el modelo. Valdría enfatizar en la diferencia entre radio atómico y radio iónico.
Electronegatividad
Linus Pauling definió la electronegatividad como La capacidad que tienen los átomos de atraer y retener los electrones que participan en un enlace químico. La electronegatividad se ha establecido en escala de 0 hasta 4. Pauling asignó de manera arbitraria un valor de 4 al fluor que es el elemento con más capacidad para atraer electrones. En química los valores de electronegatividad de los elementos se determinan midiendo las polaridades de los enlaces entre diversos átomos. La polaridad del enlace depende de la diferencia entre los valores de electronegatividad de los átomos que lo forman.
Con la ayuda de tu tabla periódica indica si la electronegatividad de los elementos de cada compuesto iónico es alta o baja. Ordena los compuestos iónicos según el incremento de polaridad del enlace.
| Compuesto | Metal | No Metal |
| NaCl |  | |
| CaO | | |
| LiF0 | | |
Ordenamiento: --------------------------------------------------------------------------
- Quedará establecido que las diferencias de electronegatividades entre átomos que forman un enlace, será mayor en compuestos iónicos, por lo tanto, la relación será que a mayor diferencia de electronegatividad entre los átomos, mayor polaridad del enlace.
Discute en tu grupo: ¿Qué relación hay entre la electronegatividad de un elemento y su tendencia a ceder electrones?
- En este punto podemos aprovechar la oportunidad para ligar conceptos, por ejemplo, quedará establecido que los elementos que están a la izquierda de la tabla periódica presentan baja electronegatividad y tendencia a formar cationes o sea ceder electrones y los que están a la derecha tendrán alta electronegatividad y tendencia contraria, de esta forma estaremos enfatizando en el conocimiento de la tabla periódica.
El enlace iónico, ¿qué propiedades da a un compuesto? Diseña un experimento que te permita identificar esas propiedades.
A modo de recapitulación y contextualización de este apartado, por todo lo discutido hasta el momento evaluaremos la capacidad de los participantes de diseñar una práctica que les permita reconocer un compuesto con enlaces iónicos, con esto se facilita los aprendizajes de las características de este tipo de enlace de forma constructivista.
El enlace covalente
El modelo de enlace entre iones no se puede utilizar para explicar la unión entre cualquier pareja de átomos. Si dos átomos son iguales, no existe ninguna razón que justifique que uno de estos átomos se transforme en ión. Para justificar estas situaciones se utiliza otro modelo de enlace. Cuando los átomos que forman un enlace comparten sus electrones con la finalidad de cumplir con la regla de los ocho, se forma un enlace. El tipo de enlace que se observa en la molécula de hidrógeno y en otras moléculas en que los electrones son compartidos por los dos núcleos se llama enlace covalente. En la molécula de H2 los electrones residen principalmente en el espacio entre los núcleos en donde son atraídos de manera simultánea por ambos protones. El aumento de fuerzas de atracción en esta zona provoca la formación de la molécula de H2 a partir de dos átomos de hidrógeno separados. La formación de un enlace entre los átomos de hidrógeno implica que la molécula H2 es más estable por determinada cantidad de energía, que dos átomos separados (energía de enlace).
