Enlaces Químicos

ENLACE IÓNICO

Se forma por la atracción electrostática entre los iones resultantes de la transferencia de electrones desde un átomo a otro. Esta transferencia se produce por la gran diferencia de electronegatividad existente entre los átomos que participan, la cual generalmente es mayor o igual a 1.7. Se produce entre un metal (baja energía de ionización y baja electronegatividad) y otro no metal (alta electronegatividad y alta afinidad electrónica).

Ejemplo:

En la formación del enlace entre el sodio metálico y el cloro gaseoso, para formar cloruro de sodio; utilizando la notación de Lewis tendremos:

Na+ [ Cl ] - Na Cl Cloruro de sodio

     EN = 3,0 – 0,9 = 2,1>= 1,7 

ENLACE COVALENTE

Este tipo de enlaces se establece entre átomos iguales como en el caso oxígeno o átomos diferentes pero de elementos cuyas electronegatividades no difieren demasiado, ambos son no-metales, por lo tanto no ocurre como en los enlaces iónicos en los que un átomo cede electrones a otro sino que los comparten,normalmente hasta completar 8.

Los enlaces pueden ser simples, dobles o triples según la cantidad de pares de electrones que los formen.

Ejemplo:

Metano

ENLACE METÁLICO


Es el enlace que se da entre elementos de electronegatividades bajas y muy parecidas, en estos casos ninguno de los átomos tiene más posibilidades que el otro de perder o ganar los electrones. La forma de cumplir la regla de octeto es mediante la compartición de electrones entre muchos átomos. Se crea una nube de electrones que es compartida por todos los núcleos de los átomos que ceden electrones al conjunto..

Este tipo de enlace se produce entre elementos poco electronegativos (metales). Los electrones que se comparten se encuentran deslocalizados entre los átomos que los comparten.

Ejemplo:

Elementos Puros y Compuestos

Generalmente la forma más estable de existencia de los elementos no es en estado puro. Todos los elementos tienden a completar su octeto electrónico, esto es contener 8 electrones en su último nivel ocupado. De esta forma los elementos alcalinos y alcalino-térreos pierden con facilidad 1 ó 2 electrones para estabilizar su energía.

Los gases nobles al tener su nivel ocupado se encuentran en estado elemental, es decir, puro,
los metales nobles deben su nombre a que también se encuentran puros en la naturaleza (sin mezclarse), pero por otras causas más complejas.

Ejemplo:

Na: 1s2 2s2p6 3s1 -> pierde un electrón ->Na+: 1s2 2s2p6


Como ves la configuración electrónica del Na+ es mucho más estable que en su forma elemental al tener totalmente lleno el nivel 2. El Li y Be son casos especiales, pero la configuración 1s2 es más estable que la 1s2 2s1 o que la 1s2 2s2.
Los no metales muy electronegativos tienden a ganar 1 electrón, (claro, están más cerca de completar su nivel actual que de regresar al anterior) para estabilizar su energía.

Ejemplo:

Cl:1s2 2s2p6 3s2p5 -> gana un electrón -> Cl- :1s2 2s2p6 3s2p6


El Cloro queda con el nivel 3 lleno: 8 electrones.
Estos dos elementos se pueden encontrar en forma de cristales en el NaCl (sal común). El Na le da al Cl su electrón y el Cl lo toma rápidamente, estableciendo un enlace iónico (uno da y el otro recibe).
En el caso de los semimetales ocurre de forma similar. Salvo que se junten 2 o más no metales y se establezcan enlaces covalentes, en el que se comparten los electrones para alcanzar todos su respectivo octeto.
El caso de los metales de transición es más complejo. En este caso se busca también la estabilidad electrónica, pero se pierden antes, generalmente, los electrones del orbital s anterior.

Ejemplo:

Fe: [He][Ne][Ar] 4s2 3d6 -> pierde 2 electrones -> Fe++ :[He][Ne][Ar] 3d6
Esta configuración es más estable que la elemental
Si pierde 3 electrones Fe+++: [He][Ne][Ar] 3d5

Los 12 principios de la Química Sostenible

Los 12 principios de la Química Verde fueron escritos originalmente por Paul Anastas y John Warner en su libro Green Chemistry: Theory and Practice

y son los siguientes:

• Prevenir la creación de residuos.
• Diseñar productos y compuestos seguros.
• Diseñar síntesis químicas menos peligrosas.
• Usar materias primas renovables.
• Usar catalizadores.
• Evitar derivados químicos.
• Maximizar la economía atómica.
• Usar disolvente y condiciones de reacciones seguras.
• Incrementar la eficiencia energética (reacciones a temperatura y presión ambientes)
• Diseñar productos biodegradables.
• Analizar en tiempo real los procesos químicos para evitar la contaminación.
• Minimizar los riesgos de accidentes.

Así aplicamos estos principios en nuestras vidas:

• Para ir a lugares cercanos, evitamos el uso de transporte privado o publico; y preferimos caminar y/o usar transportes que no contaminen el medio ambiente, como por ejemplo: bicicletas, patines, skates, etc.(también es bueno para la salud :D )
• Usamos ambas caras de una hoja ante cualquier uso.
• No dejamos enchufado ningún cargador si es que no lo estamos utilizando.
• Verificamos mas de 2 veces si es que los caños están bien cerrados.
• Reciclamos los envases de vidrio. No olvidar que tarda un millón de años en descomponerse en la naturaleza.
• Utilizamos fósforos en lugar de encendedores, ya que se descomponen más fácilmente.

Enlaces relacionados a este tema:

DÍA MUNDIAL DEL MEDIO AMBIENTE: 5 DE JUNIO

La Química Verde o Sostenible

La química está presente en cada una de nuestras actividades diarias y en todos y cada uno de los objetos que nos rodean. De modo cotidiano, la Química está en contacto con cada uno de nosotros, es una ciencia que nos ayuda a alimentarnos, a vestirnos, a desplazarnos, a sanar enfermedades, a alojarnos e incluso nos entretiene (los CD, DVDs están fabricadas con productos químicos).

La química verde es una serie de principios que reducen o eliminan el uso o generación de sustancias peligrosas en el diseño, manufactura y aplicación de productos químicos. Al ofrecer alternativas de mayor compatibilidad ambiental, comparadas con los productos o procesos disponibles actualmente cuya peligrosidad es mayor y que son usados tanto por el consumidor como en aplicaciones industriales, la química verde promueve la prevención de la contaminación a nivel molecular.

Se trata de una herramienta imprescindible cuando se hace necesario introducir mejoras tecnológicas ya que se ocupa de estudiar y modificar todos los aspectos de los procesos químicos que generen impactos negativos tanto sobre la salud humana como sobre el ambiente. 

Se parte de la base de que el camino más eficiente para prevenir la contaminación consiste en:

• diseñar productos nuevos que sean útiles y viables comercialmente pero cuya toxicidad sea mínima.
• diseñar –para productos ya existentes- pasos sintéticos alternativos que no requieran sustratos o solventes tóxicos ni generen subproductos tóxicos.

El Curiosity

El MSL, más conocido como curiosity, tiene cuatro objetivos:

- Determinar si alguna vez existió vida en Marte.

- Caracterizar el clima de Marte.

- Determinar su geología.

- Prepararse para la exploración humana de Marte.

Para contribuir a estos cuatro objetivos científicos y conocer el objetivo principal (establecer la habitabilidad de Marte) el MSL tiene ocho cometidos:

Estos se separan en:

Evaluación de los procesos biológicos:

• 1º Determinar la naturaleza y clasificación de los componentes orgánicos del carbono.

• 2º Hacer un inventario de los principales componentes que permiten la vida: carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre.

• 3º Identificar las características que representan los efectos de los procesos biológicos.

Objetivos geológicos y geoquímicos: 

• 4º Investigar la composición química,isotópica y mineral de la superficie marciana.

• 5º Interpretar el proceso de formación y erosion de las rocas y del suelo.

Evaluación de los procesos planetarios: 

• 6º Evaluar la escala de tiempo de los procesos de evolución atmosféricos.

• 7º Determinar el estado presente, los ciclos y distribución del agua y del dióxido de carbono.

Evaluación de la radiación en superficie: 

• 8º Caracterizar el espectro de radiación de la superficie, incluyendo radiación cósmica, erupciones solares y neutrones secundarios.