miércoles, 18 de febrero de 2009

MATERIALES EN INGENIERIA


ENLACES COVALENTES

En quimica, las reacciones entre dos átomos no metales producen enlaces covalentes. Este tipo de enlace se produce cuando existe una electronegatividad polar, se forma cuando la diferencia de electronegatividad no es suficientemente grande como para que se efectúe transferencia de electrones, entonces los átomos comparten uno o más pares electrónicos en un nuevo tipo de orbital denominado orbital molecular.

A diferencia de lo que pasa en un enlace ionico, en donde se produce la transferencia de electrones de un atomo a otro, en el enlace quimico covalente, los electrones de enlace son compartidos por ambos átomos. Lo que hace el enlace covalente es que los dos átomos no metálicos compartan un electrón, es decir se unen por uno de sus electrones del último orbital el cual depende del número atómico del átomo del que estamos hablando.

.


Tipos de enlaces covalentes

Existen dos tipos de sustancias covalentes:

Sustancias covalentes moleculares: los enlaces covalentes forman moléculas. Tienen las siguientes propiedades:

- Temperatura de fusión y ebullición bajas.

- En condiciones ordinales(25 ºC aprox.) pueden ser sólidos, líquidos o gases.

- Son blandos en estado sólido.

- Aislantes de corriente eléctrica y calor.

- Solubilidad. Las moléculas polares son solubles en disolventes polares y las apolares son solubles en disolventes apolares(semejante disuelve a semejante).

Redes: además las sustancias covalentes forman redes, semejantes a los compuestos iónicos. Tienen estas propiedades:

- Elevadas temperaturas de fusión y ebullición.

- Sólidos en condiciones ordinales.

- Son sustancias muy duras(excepto el grafito).

- Aislantes(excepto el grafito).

- Insolubles.




Enlace covalente coordinado (Dativo)

Cuando un mismo átomo aporta el par electrónico el enlace covalente formado es coordinado o dativo. Aunque las propiedades de enlace covalente coordinado son parecidas a las de un enlace covalente normal (dado que todos los electrones son iguales, sin importar su origen), la distinción es útil para hacer un seguimiento de los electrones de valencia y asignar cargas formales. Una base dispone de un par electrónico para compartir y un ácido acepta compartir el par electrónico para formar un enlace covalente coordinado. Un átomo no completa la regla del octeto.

Características del enlace covalente

  • Enlace sencillo: se comparten un par de electrones.
  • Enlace doble: se comparten dos pares de electrones.
  • Enlace triple: se comparten 3 pares de electrones.
  • Formado el enlace covalente coordinado es idéntico a los demás enlaces covalentes.
  • Se representa con una flecha " → " que parte desde el átomo dador hasta el átomo aceptor.


ENLACE METALICO

Un enlace metálico es un enlace químico que mantiene unidos los atomos (unión entre cationes y los electrones de valencia) de los metales entre sí. Estos átomos se agrupan de forma muy cercana unos a otros, lo que produce estructuras m uy compactas. Se trata de redes tridimensionales que adquieren la estructur
a típica de empaquetamiento compacto de esferas. En este tipo de estructura cada átomo metálico está rodeado por otros doce átomos (seis en el mismo plano, tres por encima y tres por debajo). Además, debido a la baja electronegatividad que poseen los metales, los electrones de valencia son extraídos de sus orbitales y tienen la capacidad de moverse libremente a través del compuesto metálico, lo que otorga a éste las propiedades eléctricas y térmicas.

Características de los metales

Las características básicas de los elementos metálicos son producidas por la naturaleza del enlace metálico. Entre ellas destacan:

  1. Suelen ser sólidos a temperatura ambiente, excepto el mercurio, y sus puntos de fusión y ebullición varían notablemente.
  2. Las conductividades térmicas y eléctricas son muy elevadas (esto se explica por la enorme movilidad de sus electrones de valencia).
  3. Presentan brillo metálico, por lo que son menos electronegativos.
  4. Son dúctiles y maleables (la enorme movilidad de los electrones de valencia hace que los cationes metálicos puedan moverse sin producir una situación distinta, es decir, una rotura).
  5. Pueden emitir electrones cuando reciben energía en forma de calor.
  6. Tienden a perder electrones de sus últimas capas cuando reciben cuantos de luz (fotones), fenómeno conocido como efecto fotoelectrico.

El enlace metálico es característico de los elementos metálicos, es un enlace fuerte, primario, que se forma entre elementos de la misma especie. Los átomos, al estar tan cercanos uno de otro, interaccionan los núcleos junto con sus nubes electrónicas empaquetándose en las tres dimensiones, por lo que quedan rodeados de tales nubes. Estos electrones libres son los responsables que los metales presenten una elevada conductividad eléctrica y térmica, ya que estos se pueden mover con facilidad si se ponen en contacto con una fuente eléctrica. Presentan brillo y son maleables.

Los elementos con un enlace metálico están compartiendo un gran número de electrones de valencia, formando un mar de electrones rodeando un enrejado gigante de cationes. Los metales tienen puntos de fusión más altos por lo que se deduce que hay enlaces más fuertes entre los distintos átomos.

Enlace metalico del aluminio