Se da entre átomos de elementos distintos con muy diferentes electronegatividades. Así, se puede transferir uno o más electrones de un átomo a otro. El átomo que recibe electrones se transforma en un anión, y el que pierde electrones en un catión. Estos iones con carga opuesta se atraen eléctricamente estableciendo un enlace iónico. Este enlace es característico entre metales y no metales cuya diferencia en electronegatividad supera el valor 1,7.
Un ejemplo es la combinación de potasio con cloro:
Nótese que:
- Tanto en el catión potasio como en el anión cloruro, la estructura electrónica es la del gas noble más próximo.
- Un átomo de potasio se oxida al transformarse en catión, pues incrementa su número de oxidación.
- Un átomo de cloro se reduce al transformarse en anión, pues reduce su número de oxidación.
- La formula empírica o mínima de la sustancia formada, cloruro de potasio, es KCl, que representa la composición de la sustancia o sea la proporción de átomos de potasio y cloro en ella existentes.
- En la práctica siempre se combina un número grande de átomos de cada clase y los iones se agrupan en una red cristalina iónica; no existen las moléculas individuales formadas por un átomo de cloro y uno de potasio.
- Fluoruro de hierro (II)
- Fluoruro de hierro (III)
Estos compuestos son solidos a temperaturas ambiente y tienen altos puntos de fusión y de ebullición. Ello se debe a que cada ion en una red cristalina está rodeado por muchos otros muy cercanos y de carga opuesta, por lo que cada uno se mantiene fijo en su posición correspondiente. A temperatura ambiente cada ion puede vibrar alrededor de esa posición de equilibrio, pero se le debe suministrar mucha energía antes de que el ion se pueda mover lo suficientemente lejos y rápido para escapar de la atracción de sus vecinos. Los puntos de fusión generalmente superan los 600ºC, por ejemplo 801ºC para NaCl. 1360ºC para CaF2, 1040ºC para AlF3.
Los compuestos iónicos fundidos o disueltos en agua son buenos conductores de la electricidad. En ambos casos el movimiento de iones, partículas con carga eléctrica, constituye una corriente eléctrica, tal como ocurre con el movimiento de los electrones a través de un enlace metálico.
Los cristales de las sustancias iónicas son transparentes, duros, frágiles y tienen formas características.
Enlace covalente
Se da entre dos átomos de un mismo o diferentes no metales. En cualquiera de estas situaciones ambos átomos tienden a atraer electrones y por lo tanto comparten pares de electrones en la región comprendida entre sus núcleos. Estos pares compartidos atraen ambos núcleos y los mantienen unidos por medio de un enlace covalente. Por Ejemplo:
En los ejemplo anteriores se puede observar que la mayoría de los átomos completan su octeto electrónico mediante la formación de enlaces covalentes simples, dobles o triples; o sea compartiendo uno, dos o tres pares de electrones. El hidrógeno es una excepción ya que se estabiliza mediante un dueto electrónico, adquiriendo así la misma estructura electrónica que el gas noble más próximo en la tabla periódica, el helio.
Con respecto a los enlaces múltiples dobles o triples, es conveniente tener presente que son pocos frecuentes; para la mayoría de los elementos por lo menos uno de los átomos participantes en un enlace múltiple es casi siempre carbono, nitrógeno u oxígeno y en la mayoría de los casos los dos átomos del enlace múltiple pertenecen a ese trío.
También algunos elementos presentan sus átomos enlazados covalentemente y formando macromoléculas. Un ejemplo es el carbono cuando se presenta como diamante y como grafito. El diamante funde a 3.550ºC, es muy duro y frágil y un aislante eléctrico. Las diferentes capas de grafito están débilmente unidas por lo que pueden deslizar unas sobre otras por lo que es untuoso al tacto y deja sobre el papel, funde a unos 3.800ºC y es un buen conductor de electricidad.
Se acostumbra a denominar enlace covalente coordinado o enlace dativo a aquel en el cual dos átomos comparten un par de electrones que proviene de uno solo de ellos. En la realidad no hay manera de distinguir un enlace covalente coordinado de cualquier otro enlace covalente. La distinción se hace solamente cuando se trata de ajustar los pares electrónicos alrededor de cada átomo.
Las posiciones de los núcleos atómicos que constituyen una molécula determinan la forma molecular o geometría molecular. Las formas moleculares son importantes en la determinación de propiedades macroscópicas tales como punto de fusión y de ebullición y en la predicción de las formas de reaccionar de una molécula con otra.
Enlace metálico
Se encuentra entre átomos de metales, es decir, de elementos de baja electronegatividad. Los elementos externos son poco atraídos por los núcleos atómicos por lo cual pertenecen relativamente libres entre la red de cationes metálicos. Entonces, los electrones que participan en la unión no pertenecen a ningún átomo en particular sino a toda la estructura cristalina que es muy compacta.
Ese tipo de estructura explica las propiedades características de los metales como:
- Su elevada conductividad eléctrica, ya que los electrones pueden moverse fácilmente a través del metal.
- Su elevada conductividad térmica, ya que las zonas donde la temperatura es alta los electrones poseen elevada energía cinética. Al moverse a través del metal transportan esa energía a las zonas inicialmente más frías aumentando allí la temperatura.
- Su elevada maleabilidad y ductilidad, ya que la unión metálica no ofrece gran resistencia a la acción de la presión y ello hace posible que un plano de átomos resbale sobre otro, y el metal forme finas láminas o hilos.
Las reacciones de óxido-reducción ocurren en forma simultanea, no puede existir oxidación sin reducción.
- Oxidación: Cambio químico que implica un aumento en el número de oxidación de un átomo o grupo de átomos que se debe a una pérdida de electrones. La especie que se oxida provoca la reducción de otra especie, por lo tanto es REDUCTORA.
- Reducción: Cambio químico que implica una disminución en el número de oxidación de un átomo o grupo de átomos que se debe a una ganancia de electrones. La especie que se reduce provoca la oxidación de otra, por lo tanto es OXIDANTE.
- Número de oxidación: Número de electrones puestos en juego (gana, pierde o comparte) un átomo o grupo de átomos al enlazarse con otro átomo.
En este caso el cloro pasa de número de oxidación 0 a número de oxidación 1- con ganancia de un electrón, por lo tanto se reduce, hay una disminución en número de oxidación.
Ejemplo: Fe^2+ -----> Fe^3+ + 1 e-
En este caso el hierro se oxida ya que pasa de número de oxidación 2+ a número de oxidación 3+ con pérdida de un electrón.
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