Las moléculas, cristales, metales y gases diatómicos que forman casi todo lo que nos rodea están unidos por enlaces químicos, los cuales fijan las propiedades de la materia. Pero ¿qué es un enlace químico?
Un enlace químico es el proceso que permite que los átomos y las moléculas interactúen de manera atractiva entre sí, y hace que los compuestos químicos diatómicos y poliatómicos sean estables. La química cuántica es la encargada de investigar estas fuerzas de atracción.
¿Cómo funcionan los enlaces químicos?
Las cargas opuestas se atraen entre sí para adquirir más estabilidad. Esta estabilidad se afianza cuando el número de electrones presentes en el último nivel de un átomo es igual a ocho, tal como ocurre en los gases nobles. Cuando esto ocurre y los electrones que rodean al núcleo tienen carga negativa, mientras que los protones del núcleo son positivos, se crea una unión en la cual el núcleo es más estable y los electrones se mantienen entre los núcleos de los átomos enlazados y hacen que se atraigan entre sí.
Tipos de enlaces químicos
Enlace covalente
Se trata de uniones entre átomos no metálicos iguales y cercanos en la tabla periódica, los cuales comparten electrones y dan origen a moléculas mononucleares sin diferencia electronegativa; o bien entre átomos del mismo elemento, lo que forma moléculas diatómicas.
Existen varios tipos de enlaces covalentes:
El enlace covalente polar está en medio de un enlace covalente y un enlace iónico. Se forma entre átomos distintos que poseen electronegatividades muy diferentes; la molécula es neutra pero, al no haber simetría entre las cargas eléctricas, existe polaridad: un extremo es electropositivo y el otro es electronegativo.
Además los enlaces covalentes pueden ser simples, dobles, triples o cuádruples, según cuántos pares de electrones compartan. La diferencia entre ellos radica también en que en los enlaces simples los átomos están más separados, por lo cual la unión es más débil, mientras que cuantos más pares de electrones compartan, más cerca estarán los átomos, lo que los convierte en enlaces más fuertes y más energéticos.
Los enlaces covalentes no polares, por su parte, se forman cuando los átomos son iguales y no varía su número de oxidación. En estos casos, los átomos tienen carga neutra.
Enlace iónico o electrovalente
En este caso, la unión se da entre átomos de gran diferencia de electronegatividad, en los que un elemento que tiene más electronegatividad (catión) se atrae con otro de menor electronegatividad (anión) e intercambian electrones: uno lo pierde y el otro lo gana.
Enlace covalente coordinado o dativo
Es un tipo de enlace en el cual los electrones de enlace tienen origen en solamente uno de los átomos, llamado donante o base de Lewis. Sin embargo, la forma de compartilos es casi igual a la del enlace covalente. Este concepto casi no se usa, ya que los químicos prefieren la teoría de orbitales moleculares.
Enlaces de uno y tres electrones
Se da en las especies radicales con electrones impares, como por ejemplo el catión hidrógeno molecular H2+. Cuando se trata de enlaces de un electrón, se los llama medio enlaces, ya que poseen la mitad de energía que un enlace de 2 electrones.
Enlaces flexionados
Son un tipo de enlace covalente que se da en moléculas tensionadas o impedidas con orbitales de enlace en forma de plátano, por lo cual se los suele llamar “enlaces banana”. Este tipo de enlace es más predispuesto a la reacciones que los comunes.
Enlaces 3c-2e y 3c-4e
Son dos tipos de enlace, uno entre tres centros y dos electrones (3c-2e), y otro entre tres centros y cuatro electrones (3c-4e).
El primer tipo tiene 3 átomos que comparte dos electrones y se da en compuestos con deficiencia de electrones. El segundo se da en moléculas hipervalentes.
Enlace aromático
En los compuestos aromáticos, los enlaces se dan en anillos planos de átomos cuya estabilidad adicional está determinada por la regla de Hückel. En estos compuestos, la ubicaciones de los electrones no puede explicarse con líneas para dos electrones o puntos para uno solo.
En muchos casos, la ubicación de los electrones no puede ser simplificada a simples líneas (lugar para dos electrones) o puntos (un solo electrón). En compuestos aromáticos, los enlaces que están en anillos planos de átomos, la regla de Hückel determina si el anillo de la molécula mostrará estabilidad adicional.
Enlace metálico
En este caso, los electrones de enlace se sitúan en una estructura de átomos contrastando con los compuestos iónicos, donde la ubicación es estática y su forma más compacta. Este movimiento libre de los electrones o deslocalización es lo que permite que los metales tengan conductividad, ductilidad y dureza.
