¿Cuáles son los 5 tipos de enlaces químicos?
¿Hiciste un curso de química en el instituto? ¿Pensaste que era un campo estático y aburrido lleno de hechos establecidos que se determinaron hace mucho tiempo? He realizado una investigación que demuestra que el más fundamental de estos “hechos” establecidos, la naturaleza del enlace químico, está siendo cuestionado.
Probablemente haya oído hablar de los enlaces covalentes, en los que los electrones se comparten entre átomos, y de los enlaces iónicos, en los que los electrones se transfieren completamente de un átomo a otro. Pero probablemente no conozca un tercer tipo de enlace, descubierto a principios de los años 90 por Sason Shaik y Philippe Hiberty: el enlace por desplazamiento de carga. Yo empecé a trabajar con ellos poco después.
Los tres tipos de enlaces químicos. El rojo indica las zonas ricas en electrones y el azul las zonas deficientes en electrones. (Arriba) el enlace covalente en la molécula de hidrógeno que muestra la acumulación de electrones en la región de enlace entre dos átomos individuales de hidrógeno.
Puede parecer una locura, pero piénsalo así: ¿Conoces esas pasarelas móviles de los aeropuertos? Supongamos que, durante más de 100 años, la gente pensó que la única manera de ir de un punto a otro era pararse en la pasarela móvil o caminar a su lado.
Hoja de trabajo de los tipos de enlaces químicos
En el capítulo 2 “Moléculas, iones y fórmulas químicas”, definimos el enlace químico como la fuerza que mantiene unidos a los átomos en un compuesto químico. También introdujimos dos tipos idealizados de enlace: el enlace covalente, un tipo de enlace químico en el que los electrones se comparten entre los átomos de una molécula o un ion poliatómico, y el enlace iónico, un tipo de enlace químico en el que los iones con carga positiva y negativa se mantienen unidos por fuerzas electrostáticas. Los conceptos de enlace covalente y iónico se desarrollaron para explicar las propiedades de diferentes tipos de sustancias químicas. Los compuestos iónicos, por ejemplo, suelen disolverse en agua para formar soluciones acuosas que conducen la electricidad. (Para más información sobre la conductividad de las soluciones, véase el capítulo 4 “Reacciones en solución acuosa”, apartado 4.1 “Soluciones acuosas”). Por el contrario, la mayoría de los compuestos covalentes que se disuelven en agua forman soluciones que no conducen la electricidad. Además, muchos compuestos covalentes son volátiles, mientras que los iónicos no lo son.
3 tipos de enlaces químicos
Los átomos separados por una gran distancia no pueden enlazarse, sino que deben acercarse lo suficiente para que los electrones de sus capas de valencia interactúen. Pero, ¿los átomos se tocan alguna vez? La mayoría de los físicos dirían que no, porque los electrones cargados negativamente en sus capas de valencia se repelen entre sí. Ninguna fuerza dentro del cuerpo humano -o en cualquier parte del mundo natural- es lo suficientemente fuerte como para superar esta repulsión eléctrica. Por eso, cuando leas que los átomos se unen o colisionan, ten en cuenta que los átomos no se fusionan en un sentido físico.
En cambio, los átomos se unen formando un enlace químico. Un enlace es una atracción eléctrica débil o fuerte que mantiene a los átomos en la misma vecindad. La nueva agrupación suele ser más estable -menos propensa a reaccionar de nuevo- que los átomos que la componen cuando están separados. Una agrupación más o menos estable de dos o más átomos unidos por enlaces químicos se llama molécula. Los átomos unidos pueden ser del mismo elemento, como en el caso del H2, que se llama hidrógeno molecular o gas hidrógeno. Cuando una molécula está formada por dos o más átomos de elementos diferentes, se denomina compuesto químico. Así, una unidad de agua, o H2O, es un compuesto, al igual que una sola molécula del gas metano, o CH4.
Enlace de hidrógeno
Los enlaces químicos son fuerzas que mantienen unidos a los átomos de una molécula. Son el resultado de fuertes interacciones intramoleculares entre los átomos de una molécula. Los electrones de valencia (más externos) de los átomos participan en los enlaces químicos. Cuando dos átomos se acercan, estos electrones exteriores comienzan a interactuar. Aunque los electrones se repelen entre sí, son atraídos por los protones de los átomos. La interacción de fuerzas da lugar a la formación de enlaces entre los átomos. Los principales tipos de enlaces químicos son el enlace iónico, el enlace covalente, el enlace de hidrógeno y el enlace metálico [1,2].
Un enlace entre dos átomos depende de la diferencia de electronegatividad entre ellos. Si la diferencia de electronegatividad es significativamente alta, los átomos transfieren electrones para formar iones y, por tanto, forman un enlace iónico. Si la diferencia de electronegatividad es nula o pequeña, los átomos se combinan para formar enlaces covalentes.
Como su nombre indica, los enlaces iónicos son el resultado de la atracción entre iones. Los iones se forman cuando un átomo pierde o gana un electrón. Este tipo de enlaces se forman habitualmente entre un metal y un no metal [1-5].
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