Enlace iónico y enlace covalente: cómo se forman y propiedades de sus compuestos
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La sal de mesa es un sólido duro que se disuelve en agua y conduce la electricidad; el alcohol es un líquido que no la conduce. La diferencia está en cómo se unen sus átomos: con enlace iónico o con enlace covalente. El tipo de enlace explica buena parte de las propiedades de una sustancia.
En tu libro: este tema aparece en dos partes: páginas 166 a 169 (formación de compuestos iónicos y covalentes) y páginas 221 a 226 (enlace químico y propiedades) de Saberes y pensamiento científico. Tercer grado (SEP).
¿Qué es el enlace químico?
El enlace químico es la fuerza que mantiene unidos a los átomos en una sustancia. Se forma por la interacción de los electrones de valencia, y no se puede romper con métodos físicos comunes, como filtrar o evaporar.
Enlace iónico: transferencia de electrones
Un átomo cede electrones y otro los gana. El que los pierde queda con carga positiva (catión) y el que los gana, con carga negativa (anión). Las cargas opuestas se atraen y forman el enlace.
Ejemplo, el cloruro de sodio (NaCl): el sodio (grupo 1) cede su único electrón de valencia al cloro (grupo 17), al que le faltaba uno:
Los iones no forman moléculas sueltas: se acomodan en una red cristalina de millones de iones que se repite, como pequeños cubos alternados de y .
Por lo general, se forma entre un metal (que pierde electrones) y un no metal (que los gana), elementos que están lejos en la tabla periódica y con electronegatividades muy distintas.
Enlace covalente: electrones compartidos
Ninguno de los dos átomos cede electrones; cada uno aporta uno y forman un par compartido, que pertenece a ambos. Así se forman moléculas, grupos definidos de átomos unidos.
Ejemplo, el agua (): el oxígeno comparte un par de electrones con cada hidrógeno y todos completan su capa de valencia. Se forma entre no metales, elementos cercanos en la tabla periódica.
Ejemplos de compuestos (páginas 168 y 169)
| Compuesto | Fórmula | Tipo | Estructura |
|---|---|---|---|
| Cloruro de sodio (sal de mesa) | Iónico | Red de iones y | |
| Fluoruro de sodio | Iónico | Red parecida a la del NaCl | |
| Óxido de calcio (cal viva) | Iónico | Red de iones de calcio y oxígeno | |
| Carbonato de calcio | Iónico | Red de iones y | |
| Sulfato ferroso | Iónico | Red de iones de hierro y sulfato | |
| Agua | Covalente | Molécula de 2 H y 1 O | |
| Dióxido de carbono | Covalente | Molécula de 1 C y 2 O | |
| Etanol (alcohol etílico) | Covalente | Molécula de 2 C, 6 H y 1 O | |
| Glucosa | Covalente | Molécula de C, H y O | |
| Cafeína | Covalente | Molécula de C, H, N y O |
Nota: el libro dice que el etanol tiene cinco átomos de hidrógeno, pero su fórmula, (), tiene seis.
Propiedades de los compuestos iónicos y covalentes
| Iónicos | Covalentes | |
|---|---|---|
| Estado a temperatura ambiente | Sólidos cristalinos | Sólidos, líquidos o gases |
| Punto de fusión | Alto | Bajo |
| Solubilidad en agua | Muchos son solubles | Muchos no lo son (aunque algunos sí, como el azúcar o el alcohol) |
| ¿Conducen la electricidad disueltos en agua? | Sí, porque los iones se mueven libremente | No, con algunas excepciones |
| Ejemplos | Sal, cal, carbonato de calcio | Agua, alcohol, aceite, |
El experimento de la página 224: si se conecta un circuito con un foco LED a una disolución de agua con sal, el foco enciende; con agua y alcohol, no enciende. La sal se separa en iones que transportan la corriente; el alcohol no forma iones.
Un mismo elemento, distintas formas
El carbono forma solo enlaces covalentes, pero según cómo se acomoden sus átomos da materiales muy distintos:
- Diamante: muy duro y no conduce la electricidad.
- Grafito: blando; sí conduce y se usa como electrodo y en la punta de los lápices.
- Grafeno: una capa de un átomo de grosor que conduce mejor que el cobre.
Los compuestos de carbono, unidos por enlaces covalentes, van desde moléculas pequeñas como la glucosa hasta moléculas gigantes como las proteínas, el ADN y el caucho.
Comprueba lo aprendido
1. ¿Qué tipo de enlace se forma entre el potasio (metal) y el bromo (no metal)?
Iónico: el potasio cede un electrón y el bromo lo gana, formando y ().
2. ¿Por qué el agua con sal conduce la electricidad y el agua con azúcar no?
Porque la sal es iónica y al disolverse libera iones que transportan la carga; el azúcar es covalente y no forma iones.
3. ¿Qué diferencia hay entre una red iónica y una molécula?
Una red iónica es un acomodo repetido de muchísimos iones sin un número fijo de partículas; una molécula es un grupo definido de átomos unidos por enlaces covalentes.
Practica con los ejercicios resueltos de esta unidad:
Ejercicios del átomo, la tabla periódica y el enlace
Temas relacionados: diagramas de Lewis y periodicidad de los elementos en el curso de Saberes y pensamiento científico 3. Para profundizar, revisa enlaces químicos en el curso de química de preparatoria.
Referencias
- Secretaría de Educación Pública (2024). Colección Nanahuatzin. Saberes y pensamiento científico. Tercer grado. SEP, pp. 166-169 y 221-226.
- Chang, R. y Overby, J. (2017). Química. McGraw Hill.
- Brown, T. L., LeMay, H. E., Bursten, B. E. y Murphy, C. J. (2014). Química, la ciencia central. Pearson Educación.
