Principales tipos de enlaces químicos que se forman entre los átomos

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Toda la materia está formada por átomos. Los átomos son pequeñísimas partículas de distintos tipos que se unen entre sí para formar moléculas y otros tipos de compuestos químicos. Lo que mantiene unidos a los distintos átomos en una sustancia poliatómica como una molécula o un compuesto iónico, es lo que llamamos el enlace químico.

Un enlace químico se puede definir como una fuerza de naturaleza electrostática que mantiene unidos a dos átomos entre sí gracias a las interacciones entre los núcleos y las nubes electrónicas de ambos. En vista de que existen distintos tipos de átomos, entre otros átomos metálicos, no metálicos, metaloides y gases nobles, se pueden dar varias combinaciones en las que los átomos interactúan de formas diferentes, lo cual da origen a distintos tipos de enlaces químicos.

Una de las características principales de los átomos que determina el tipo de enlace que se formará entre ellos es su carácter metálico. No es lo mismo unir un átomo metálico con otro, que unir un metal con un no metal, o un no metal con otro no metal. Incluso al unir dos no metales entre sí, el enlace puede ser de distintos tipos, dependiendo de la diferencia entre las electronegatividades de los dos elementos.

Los tipos de enlaces químicos y la electronegatividad

Dependiendo de las características de los dos átomos enlazados, se pueden dar distintos tipos de enlaces. A grandes rasgos, podemos identificar cuatro tipos principales, que son:

  • El enlace iónico.
  • El enlace covalente polar.
  • El enlace covalente puro o apolar.
  • El enlace metálico.

La propiedad más importante que determina el tipo de enlace que se formará entre dos átomos es la diferencia entre sus electronegatividades. La electronegatividad es la capacidad que tiene un átomo para atraer los electrones enlazantes cuando se forma un enlace químico. Esta es una propiedad periódica que aumenta al avanzar de abajo hacia arriba a lo largo de un grupo en la tabla periódica, y al desplazarnos de izquierda a derecha a lo largo de un período, siendo el flúor el elemento más electronegativo de todos.

La electronegatividad se mide en una escala que va de 0,7 (correspondiente al átomo de francio, el menos electronegativo de todos) hasta 4 (que corresponde al flúor). Esta escala se conoce como la escala de electronegatividad de Pauling y es muy útil para predecir el tipo de enlaces que se formarán entre dos átomos.

Uso de la electronegatividad para predecir el tipo de enlace

Cuando dos átomos se enlazan entre sí buscan completar su octeto, es decir, buscan rodearse de un total de 8 electrones de valencia. Por esta razón, al formarse el enlace, inmediatamente se entabla una competencia para quedarse con los electrones enlazantes del otro.

El átomo que sea más electronegativo se queda con todos los electrones. Si esto sucede, este átomo queda cargado negativamente, mientras que el menos electronegativo, el que perdió los electrones, queda con carga positiva. Estos dos iones se atraen el uno al otro gracias a sus cargas opuestas, formándose así el enlace iónico. Esto es particularmente común cuando enlazamos un metal con un no metal, como sucede con el cloruro de magnesio que se muestra a continuación.

enlace iónico

Por otro lado, si ambos átomos tienen la misma electronegatividad (lo que podría suceder si ambos átomos son iguales, por ejemplo), ninguno de los dos ganaría la competencia por los electrones del otro, así que no les quedará más remedio que compartir los electrones para así satisfacer simultáneamente sus respectivos octetos. En este caso, como se están compartiendo electrones de valencia, el enlace se denomina enlace covalente.

enlace  covalente puro

Pero, ¿qué sucede si unimos dos átomos que tienen electronegatividades parecidas pero no iguales? En ese caso, el enlace ni será completamente iónico, ni será completamente polar. En estos casos, los dos átomos no comparten de forma perfecta los electrones, generándose cargas parciales opuestas en cada extremo del enlace. A este tipo de enlaces se les denomina enlaces covalentes polares, o simplemente enlaces polares.

enlace covalente polar

Por último, cuando unimos dos metales entre sí, no se forma ni un enlace iónico ni uno covalente. En este caso se establece un tipo especial de enlace químico denominado enlace metálico. En este tipo de enlace, los átomos del metal generalmente están empaquetados en una estructura cúbica como las que se muestran en la siguiente figura.

Enlace metálico
Celdas cúbicas típicas de la estructura cristalina de los metales. De izquierda a derecha, estas celdas son: celda cúbica simple, celda cúbica centrada en las caras y celda cúbica centrada en el cuerpo.

Criterio convencional para definir tipos de enlace en base a la electronegatividad

La siguiente tabla resume los criterios para decidir si el enlace entre dos átomos será iónico, covalente polar, apolar o metálico.

Tipo de enlaceDiferencia de electronegatividadEjemplo
Enlace iónico>1,7NaCl; LiF
Enlace polarEntre 0,4 y 1,7O-H; H-F; N-H
Enlace covalente no polar< 0,4C-H; C-I
Enlace covalente puro0H-H; O-O; F-F
Enlace metálicoNo depende de la electronegatividadFe, Mg, Na, Ti…

Como se puede observar en la tabla, el enlace será iónico cuando la diferencia de electronegatividad sea de más de 1,7. Se considera covalente puro si no hay diferencia, o si la diferencia es muy pequeña. Algunos autores distinguen el primer caso del segundo, considerando como enlaces covalentes puros solo aquellos en los que se unen dos átomos iguales, mientras que cuando la diferencia es muy pequeña, se clasifican como enlaces no polares o apolares.

Por último, si se están enlazando dos metales, entonces el enlace se clasifica como enlace metálico.

Características de los diferentes tipos de enlaces

El enlace iónico

El enlace iónico se denomina así gracias a que está formado por dos iones con cargas opuestas. Se forma cuando se une un metal con electronegatividad muy baja, en general un alcalino o alcalinotérreo, con un no metal de electronegatividad muy alta, en general un halógeno.

Este tipo de enlace no es direccional debido a que no se comparten electrones a lo largo del eje que une a ambos átomos. Tampoco se es posible reconocer unidades discretas cuando se forman compuestos iónicos, debido a que cada catión se puede encontrar rodeado de múltiples aniones y estos, a su vez, están unidos a otros cationes, sin pertenecer exclusivamente a ninguno de ellos.

Los compuestos con enlaces iónicos en general son solubles en agua y producen disoluciones que conducen la electricidad.

El enlace covalente polar

En este caso se forma un enlace en el que se comparten electrones, pero no de forma equitativa, generándose una carga parcial negativa sobre el átomo más electronegativo, y una parcialmente positiva sobre el menos electronegativo. Este tipo de enlace da origen a unidades discretas llamadas moléculas en las cuales cada átomo se encuentra enlazado siempre a los mismos otros átomos.

Muchos compuestos con enlaces polares poseen moléculas polares que pueden llegar a ser solubles en agua.

El enlace covalente puro o apolar

Este enlace se da cuando se unen dos átomos idénticos, tal como sucede en las moléculas de Cl2, O2 y N2. Debido a que no hay diferencia de electronegatividad, los electrones se comparten de manera perfectamente equitativa. Los compuestos que solo contienen enlaces covalentes son necesariamente apolares, y son compuestos que no son solubles en agua.

Enlaces covalentes múltiples

Tanto en el enlace covalente puro como en el polar se pueden dar enlaces covalentes en los que se compartan más de un par de electrones, dando origen a enlaces covalente múltiples. Dependiendo de si se comparten 2, 4 o 6 electrones, el enlace se clasificará como enlace covalente simple, doble o triple, respectivamente.

El enlace metálico

Como ya se mencionó antes, este tipo de enlace se forma entre los átomos metálicos. Su característica más importante es la presencia de lo que se llama la “banda de conducción”, por la que los electrones de valencia del metal pueden moverse libremente de un lado al otro. Esta libertad de movimiento es lo que hace que los metales sean muy buenos conductores de la electricidad.

Referencias

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Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

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