Enlace iónico, covalente y metálico: tipos de enlace

Un enlace químico es la fuerza que mantiene unidos a dos o más átomos para que funcionen como una unidad. Los átomos se enlazan porque así alcanzan una configuración más estable, casi siempre con 8 electrones en su último nivel (regla del octeto). Para lograrlo pueden transferir electrones o compartirlos.

Enlace iónico

Se forma entre un metal y un no metal. El metal, de baja electronegatividad, cede electrones al no metal, de alta electronegatividad. Se forman iones de carga opuesta (un catión y un anión) que se atraen con fuerza.

Ejemplo: cloruro de sodio. El sodio pierde su electrón de valencia y el cloro lo gana; ambos quedan con 8 electrones en su último nivel.

$\text{Na}\cdot \;+\; \cdot\text{Cl} \;\longrightarrow\; \text{Na}^{+} \;+\; \text{Cl}^{-} \;\longrightarrow\; \ce{NaCl}$

Los compuestos iónicos no forman moléculas aisladas sino redes cristalinas, en las que cada ion está rodeado de iones de carga contraria. Ejemplos: $\ce{NaCl}$ , $\ce{MgO}$ , $\ce{CaF2}$ , $\ce{KBr}$ y la mayoría de las sales.

Enlace covalente

Se forma entre no metales, que comparten pares de electrones. Cada par compartido es un enlace y se representa con una línea:

Sencillo (un par): $\ce{H-Cl}$ , $\ce{H-H}$
Doble (dos pares): $\ce{O=O}$ , $\ce{O=C=O}$
Triple (tres pares): $\ce{N#N}$

Ejemplo: en el $\ce{Cl2}$ , cada cloro tiene 7 electrones de valencia y comparte uno con el otro; así ambos completan su octeto.

Covalente no polar

Los electrones se comparten por igual porque los átomos tienen la misma (o casi la misma) electronegatividad. Ocurre entre átomos del mismo elemento: $\ce{H2}$ , $\ce{O2}$ , $\ce{N2}$ , $\ce{Cl2}$ .

Covalente polar

Los electrones se comparten de forma desigual: el átomo más electronegativo los atrae más y adquiere una carga parcial negativa ( $\delta^-$ ); el otro queda con carga parcial positiva ( $\delta^+$ ).

$\overset{\delta+}{\text{H}}-\overset{\delta-}{\text{Cl}}$

Ejemplos: $\ce{HCl}$ , $\ce{H2O}$ , $\ce{NH3}$ . Las moléculas polares suelen disolverse en agua.

Covalente coordinado (dativo)

El par de electrones compartido lo aporta uno solo de los átomos. Una vez formado, es igual a cualquier enlace covalente.

Ejemplo: el amoniaco tiene un par de electrones libre que puede compartir con un ion $\ce{H+}$ , que no tiene electrones:

$\ce{NH3 + H+ -> NH4+}$

También hay enlaces coordinados en el ion hidronio ( $\ce{H3O+}$ ), en el $\ce{SO2}$ y en el ácido nítrico ( $\ce{HNO3}$ ).

Enlace metálico

Une a los átomos de un metal. Los átomos ceden sus electrones de valencia, que forman un «mar de electrones» que se mueve libremente entre los cationes. Esto explica por qué los metales conducen la electricidad y el calor y por qué son maleables y dúctiles.

Cómo predecir el tipo de enlace

Se resta la electronegatividad (escala de Pauling) del elemento menos electronegativo a la del más electronegativo:

Diferencia de electronegatividad	Tipo de enlace
0 a 0.4	Covalente no polar
Mayor que 0.4 y hasta 1.7	Covalente polar
Mayor que 1.7	Iónico

Algunos libros consideran no polar solo el enlace con diferencia igual a cero; los límites exactos varían ligeramente según el autor.

Tipo de enlace según la diferencia de electronegatividad: no polar hasta 0.4, covalente polar hasta 1.7 e iónico arriba de 1.7

Compuesto	Cálculo	Diferencia	Enlace
$\ce{NaCl}$	$3.0 - 0.9$	2.1	Iónico
$\ce{MgO}$	$3.5 - 1.2$	2.3	Iónico
$\ce{H2O}$	$3.5 - 2.1$	1.4	Covalente polar
$\ce{HCl}$	$3.0 - 2.1$	0.9	Covalente polar
$\ce{Cl2}$	$3.0 - 3.0$	0	Covalente no polar

Propiedades de los compuestos iónicos y covalentes

Propiedad	Compuestos iónicos	Compuestos covalentes
Estado a temperatura ambiente	Sólidos cristalinos	Sólidos, líquidos o gases
Puntos de fusión y ebullición	Altos	Bajos, en general
Solubilidad	Muchos se disuelven en agua	Los no polares se disuelven en disolventes orgánicos; los polares, en agua
Conductividad eléctrica	Conducen fundidos o disueltos en agua	Por lo general no conducen
¿Arden?	No	Muchos son combustibles
Ejemplos	Sales, óxidos metálicos, carbonatos	Agua, azúcar, alcoholes, aceites, gasolina, plásticos

Casi todos los compuestos orgánicos (los de la química del carbono) son covalentes.

Comprueba lo aprendido

1. ¿Qué tipo de enlace hay en el KCl? (K = 0.8, Cl = 3.0)

Diferencia $= 3.0 - 0.8 = 2.2 > 1.7$ : enlace iónico.

2. ¿Qué tipo de enlace hay en el NH₃? (N = 3.0, H = 2.1)

Diferencia $= 3.0 - 2.1 = 0.9$ : enlace covalente polar.

3. ¿Por qué el agua salada conduce la electricidad y el agua con azúcar no?

La sal es un compuesto iónico: al disolverse libera iones $\ce{Na+}$ y $\ce{Cl-}$ que transportan la corriente. El azúcar es covalente y se disuelve como moléculas sin carga.

Practica con los ejercicios resueltos de esta unidad:

Ejercicios resueltos de temas básicos

Referencias

Brown, T. L., LeMay, H. E., Bursten, B. E., Murphy, C. J. y Woodward, P. M. (2014). Química, la ciencia central (12.ª ed.). Pearson Educación.
Chang, R. y Goldsby, K. A. (2017). Química (12.ª ed.). McGraw-Hill.
Colegio Nacional de Matemáticas. Guía práctica para el examen de ingreso a la universidad. Pearson Educación (temario de referencia).

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Enlaces químicos: iónico, covalente polar, no polar, coordinado y metálico

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