Objetivos de aprendizaje
- Comprender los conceptos centrales y conectarlos con modelos microscópicos.
- Usar fórmulas y ecuaciones con unidades y condiciones de validez.
- Resolver ejemplos representativos del tema.
- Reconocer errores frecuentes y justificar respuestas con lenguaje químico.
Energía, valencia y regla del octeto
Un enlace químico se forma cuando la interacción entre núcleos y electrones reduce la energía del sistema respecto de átomos separados. Los electrones de valencia son los protagonistas porque se encuentran en la capa externa y participan en transferencia o compartición.
La regla del octeto resume una tendencia útil: muchos átomos representativos ganan, pierden o comparten electrones para alcanzar configuraciones semejantes a gases nobles. No es una ley universal, pero orienta estructuras iniciales.
Enlace iónico y energía reticular
El enlace iónico surge por atracción electrostática entre cationes y aniones. No forma moléculas discretas en sólidos, sino redes cristalinas. La energía reticular mide la estabilidad asociada a separar o formar esa red.
Compuestos iónicos suelen tener altos puntos de fusión, ser frágiles, conducir electricidad fundidos o disueltos, y no conducir en estado sólido porque sus iones están fijos.
Enlace covalente, polaridad y energía de enlace
En un enlace covalente, dos átomos comparten densidad electrónica. Puede ser simple, doble o triple según el número de pares compartidos. En general, enlaces múltiples son más cortos y fuertes que enlaces simples entre los mismos elementos.
Si los átomos tienen distinta electronegatividad, el enlace es polar: la densidad electrónica se desplaza hacia el átomo más electronegativo.
Estructuras de Lewis, carga formal y resonancia
Las estructuras de Lewis representan electrones de valencia con puntos y enlaces. Para construirlas: contar electrones de valencia, elegir átomo central, unir con enlaces simples, completar octetos, formar enlaces múltiples si hace falta y evaluar cargas formales.
La resonancia aparece cuando una sola estructura de Lewis no describe adecuadamente la distribución electrónica. El ion nitrato, por ejemplo, se representa con varias estructuras equivalentes; la realidad es un híbrido.
Ejemplos y excepciones
Ejemplo: CO₂
El carbono central forma dos enlaces dobles con oxígeno: O=C=O. Todos completan octeto y las cargas formales son cero.
Excepciones
BF₃ tiene octeto incompleto en B; PCl₅ presenta octeto expandido; NO tiene número impar de electrones. La regla del octeto es una guía, no una prisión.
Recursos interactivos
Enlaces químicos
Recurso recomendado para visualizar, comprobar o explorar los conceptos de este capítulo.
Abrir recursoCalculas
Usalo para verificar operaciones, unidades, proporciones, despejes y resultados numéricos.
Abrir CalculasAutoevaluación y uso docente
Consignas para estudiar, preparar clase o discutir en grupo.
- Dibujar Lewis de moléculas e iones poliatómicos.
- Calcular cargas formales.
- Distinguir enlace iónico, covalente polar y covalente no polar.
- Relacionar estructura de enlace con propiedades.
Para clase
Una secuencia efectiva es partir de una observación macroscópica, proponer un modelo microscópico, formalizar con ecuaciones o representaciones, resolver un ejemplo y cerrar con una pregunta de transferencia.
Fuentes de referencia
- Química, Raymond Chang y Kenneth A. Goldsby, capítulos sobre termoquímica, estructura electrónica, periodicidad, enlace, gases y estados condensados.
- Química: La ciencia central, Brown, LeMay, Bursten y colaboradores, capítulos de termoquímica, enlace químico, geometría molecular y estados de la materia.
- Química General, McMurry y Fay, capítulos sobre energía, estructura electrónica, enlace, líquidos, sólidos y gases.
- Química 2e, OpenStax, unidades de termodinámica química, estructura atómica, enlace, fases y gases.