HÍNDEX CONTINGUTS

1. Enllaç químic: unions entre àtoms.

2. Conceptes relacionats amb l’enllaç químic

2.1. Regla de l’octet

2.2. Nombre d’oxidació.

2.3. Electronegativitat.

3. Enllaç iònic. Substàncies iòniques i propietats.

4. Enllaç covalent. Substàncies moleculars i  propietats.

5. Enllaç metàl·lic. Propietats. Aliatges.

1. ENLLAÇ QUÍMIC: UNIÓ ENTRE ÀTOMS

Existeixen 118 elements químics diferents però milions de compostos. Això és degut a la propietat dels àtoms d’enllaçar-se amb altres àtoms o dit d’una altra manera, això és degut a l’enllaç químic.

El resultat de la unió d’àtoms gràcies a l’enllaç químic pot ser:

– Una agrupació discreta d’àtoms, que anomenem molècula.

– Una estructura contínua de milers d’àtoms ordenats regularment en l’espai, formant xarxes cristal·lines o cristalls.

Els àtoms s’uneixen perquè així es crea una situació més estable, d’energia més baixa, que la dels àtoms per separat.

S’anomena enllaç químic la unió entre els àtoms que constitueixen un element o un compost.

Aquesta unió es produeix gràcies a les forces d’atracció que s’estableixen entre els àtoms. Són forces de caràcter elèctric, però amb algunes variacions, depenent de com siguin els àtoms que s’enllacen. Els electrons són l’origen de la força d’atracció que uneix els àtoms per formar elements o compostos. S’anomena força d’enllaç.

En la formació d’un enllaç químic s’allibera una quantitat d’energia (energia d’enllaç) que coincideix amb l’energia necessària per trencar-los.

Hi ha tres tipus d’enllaços: l’enllaç iònic, l’ enllaç covalent i l’enllaç metàl·lic.

2. CONCEPTES RELACIONATS AMB L’ENLLAÇ QUÍMIC

Abans de passar a definir els tipus d’enllaç, convé tenir present una sèrie de conceptes molt relacionats amb l’enllaç atòmic:

2.1. REGLA DE L’OCTET

A principis del passat segle vint, els estudis de Lewis sobre la forma d’enllaçar-se els àtoms van concloure en la coneguda “Regla de l’Octet” que podem enunciar de la següent forma:

“Quan es forma un enllaç químic els àtoms reben, cedeixen o comparteixen electrons de tal manera que la capa més externa de cada àtom contingui vuit electrons, i així adquireix l’estructura electrònica del gas noble més proper en el sistema periòdic“.

Convé puntualitzar:

– Aquells àtoms propers en estructura electrònica a l’He, tenen com a tendència aquesta estructura electrònica (1s²); és a dir, tenir dos electrons en la seva capa més externa: H, Li, Be. En alguns textos es modifica el nom en aquests casos i passa a denominar-se ‘Regla del duet’.

– Encara que com a regla general sol complir-se, ens trobem amb bastants excepcions a la regla  de l’octet.

Els àtoms amb un nombre intermedi d’electrons (el més característic és el grup del carboni) tindran tendència a compartir electrons amb altres àtoms donant lloc a compostos covalents.

Els àtoms amb pocs electrons de valència (alcalins, alcalinoterris…) tindran tendència a perdre’ls donant lloc a ions positius (cations) i formant compostos iònics en general.

Els àtoms amb molts electrons de valència (halògens, calcògens…) tindran tendència a guanyar-los donant lloc a ions negatius (anions) formant compostos iònics amb els metalls, i compostos covalents amb els no metalls.

2.2. NOMBRE D’OXIDACIÓ O VALÈNCIA

Els elements químics es combinen entre ells per formar composts. Amb aquestes combinacions guanyen, perden o comparteixen electrons per tal d’aconseguir una estructura electrònica al darrer nivell el més semblant possible a la dels gasos nobles (8 electrons, excepte l’heli que només en té dos).

El nombre d’electrons implicats en aquestes unions condiciona la proporció en què s’uneixen els elements i per tant la fórmula química dels composts. Per ajudar a escriure aquestes fórmules, a cada element se li assigna un o diversos nombres, anomenats valències o, més pròpiament, estats o nombres d’oxidació.

El nombre d’oxidació o la valència d’un element és el nombre d’electrons que un àtom guanya, perd o comparteix quan forma un compost.

El nombre d’oxidació pot ser:

– Positiu: quan l’àtom cedeix o comparteix electrons

– Negatiu: quan l’àtom guanya electrons en formar el compost.

– Els metalls només tenen nombres d’oxidació positius. Sempre cedeixen electrons.

– Els no-metalls tenen nombres d’oxidació negatius o positius, segons l’àtom amb què s’enllacin poden guanyar o compartir electrons. Els ions del grup 1 tenen un estat d’oxidació de +1 en els seus compostos.

– Els ions del grup 2 tenen un estat d’oxidació de +2 en els seus compostos.

– Els halògens tenen normalment un estat d’oxidació de -1 (excepte quan estan amb altres àtoms tan electronegatius com ells, com l’oxigen o altres halògens).

– L’hidrogen té estat d’oxidació de +1, excepte quan forma hidrurs metàl·lics.

Vols conèixer els nombres d’oxidació dels elements de la taula periòdica?

2.3. ELECTRONEGATIVITAT

L’electronegativitat mesura la tendència d’un àtom a atreure els electrons quan s’enllaça amb altres àtoms. L’electronegativitat dels elements que s’uneixen ens permet preveure el tipus d’enllaç que es formarà.

Els elements més electronegatius són els halògens, i el segueixen els no-metalls. Els metalls són poc electronegatius (són electropositius).

En la taula periòdica l’electronegativitat augmenta d’esquerra a dreta (?) i de baix a dalt (?)
L’escala per mesurar l’electronegativitat va ser proposada per Linus C. Pauling i va del 0 al 4.

Dels elements coneguts, el de menor electronegativitat és el Fr (0,7) i el més electronegatiu el F (4).

Electronegativitat dels elements de la taula periòdica

3. TIPUS D’ENLLAÇ

Pots veure la presentació amb tota la teoria del tema:

WEBS RECOMANADES

– Excel·lent web del Ministeri d’Educació amb tota la teoria i exercicis perquè practiquis: Estructura del átomo y enlaces químicos

– Iniciación interactiva a la materia: enlaces entre átomos

– Apunts per ajudar-vos a aclarir conceptes: Enllaç químic

– Una web amb molts apunts de química, i entre ells l’enllaç químic.

– El enlace químico: unitat didàctica de la plataforma educativa d’Aragó.

– Aquí trobareu més apunts, exercicis i links (en castellà).

– Models de molècules inorgàniques