1.7: Bonos Químicos
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Los compuestos moleculares se mantienen unidos a nivel atómico por enlaces químicos. Tres tipos de enlaces químicos incluyen enlaces iónicos, enlaces metálicos y enlaces covalentes. Los tipos de enlace químico influyen en las propiedades físicas de los compuestos moleculares que forman.
Los compuestos moleculares unidos por enlaces iónicos son sales. Un enlace iónico es un enlace químico entre dos iones con carga opuesta. Por lo general, los metales pierden electrones de valencia (electrones sueltos en su capa externa de electrones orbitantes) para convertirse en cationes cargados positivamente, mientras que el no metal acepta electrones para convertirse en aniones cargados negativamente. Por ejemplo, la sal común (NaCl) tiene enlaces iónicos entre el sodio (Na +) tiene una carga positiva y el cloro (Cl -) tiene una carga negativa. Las sales se disuelven fácilmente en agua ya que sus iones cargados son atraídos por partes de moléculas de agua que también pueden tener cargas positivas y negativas. A medida que el agua se evapora, los iones disueltos en el agua precipitarán nuevamente como sales. Las sales naturales como la halita (NaCl) y el yeso (CaSo 4) son generalmente minerales blandos y pueden disolverse en agua.
Figura 1.21. Los cristales de sal se mantienen unidos por enlaces iónicos. Los compuestos salinos se disuelven y precipitan del agua.
Figura 1.22. Esta vista muestra cristales de sal precipitando en un lecho de lago seco en el Valle de la Muerte, California.
Los metales se mantienen unidos por enlaces metálicos. Los compuestos con enlaces metálicos transmiten electricidad. Con enlaces metálicos, los electrones de valencia se disociaron de orbitar un solo átomo y se convierten en electrones de nubes que rodean los núcleos cargados positivamente de iones metálicos que interactúan. Los metaloides son intermedios entre los de los metales y los no metales sólidos. Si bien la mayoría de los elementos son metales (todos aquellos en las partes izquierda y central de la Tabla Periódica), solo unos pocos elementos aparecen de forma natural en forma metálica, incluyendo oro, platino, cobre, hierro y mercurio (en forma líquida). Algunos minerales son compuestos metaloides como la pirita (FeS 2), la magnetita (Fe 3 O 4) y la galena (PbS).
Figura 1.23. Los enlaces metálicos ocurren en minerales metálicos (como cobre y oro nativos) y minerales metaloides (como magnetita y pirita).
Los compuestos moleculares unidos por enlaces covalentes son compuestos no metálicos. Los enlaces covalentes ocurren cuando dos o más átomos comparten electrones orbitantes, creando más estabilidad en la capa de valencia de los electrones entre los elementos de unión. Estos materiales pueden formar complejos cristalinos y no transmiten electricidad y tienden a ser compuestos más duros y duraderos. Por ejemplo, la mayoría de los minerales gema son compuestos no metálicos con enlaces covalentes. El cuarzo mineral (SiO 2) es un compuesto cristalino no metálico (ver Figura 1.24).
Figura 1.24. La mayoría de los minerales son compuestos cristalinos no metálicos mantenidos unidos por enlaces covalentes (y no transmitirán electricidad). [Cuarzo]
Las fuerzas (enlaces) de Van der Waals son fuerzas débiles e inespecíficas entre moléculas e incluyen atracciones y repulsiones entre átomos, moléculas y superficies. Las fuerzas de Van der Waals son responsables de la fricción y de lo que hace que el agua se pegue