Usuario:Homo uruguayensis/Introducción a la Química para Biogeociencias/Enlace metálico, de coordinación y de baja energía

Enlace metálico

Los metales, a diferencia de los compuestos covalente o iónicos, poseen ciertas características macroscópicas como reflejar la luz (brillo), conducir el calor y la electricidad (conductividad y eléctrica), poder formar láminas (maleabilidad) y ser capaces de ser estirados formando hilos (ductilidad). Los átomos de estos metales se unen mediante el enlace metálico y el modelo con el que se representa se conoce como mar de electrones. En este se propone que los átomos metálicos en la muestra aportan sus electrones de valencia para formar un mar de electrones que se deslocalizan a través de toda la sustancia. No están fijos, sino que se comparten y lo harán a través de los orbitales más externos a lo largo de toda la superficie. Los iones metálicos, es decir los nucvleos de caa uno de los atomos, junto a los electrones internos se encuentran sumergidos en este mar de electonres en un arregle regular, en realidad son nucelos atomicos rodeados por electrones internos, no son cargas positivas en si, en rea<lidad hay nucelso con electrones internos formando una estructura tridimensional. En los iónicos debe estar fundido, pero en los metales no. Los atomos que consitugen los metales tienen pocos electrones e valencia pero con libertad e moverse por toda la red de iones positivos. En eneral lo mas conductores tienen 1 electron de valencia. Cuanta menor cantidad hay mayor movimiento y mejor capacidad de conducir los electrones. Las condiciones para formar un enlace metalico son:

1. Baja energía de iionizacion, o sea mas facil de ceder electrones, no s que se vaya a ionizar, significa que el electron se pueda mover más libremente
2. Orbitales de alencia vacios para que los electrones scirculen con facilidad.

En este modelo, la red metalica esta formada por iones positivos fijos. Los electrones de valencia de estos catioens no pertenecen a ningun atomo y son los responsables de la cionduccion electrica y calorica. Los electrones pueden ubicarse en dos estados energeticos principales:

1. Banda de valencia (de menor energia), la que esta mas proxima al nucleo, emenor energia , electrones mas comodos, puede ocurrir que el electron promueva a otro orbital sin ionizarse, sin perderse, que es la banda de conduccion. eN LA BANDA DE VALENCIA, AL RECIBIR LA ENERGIA NECESARIA PUEDEN SER PROMOVIDOS A UNESTADO SUPERIOR.
2. Banda de conducción.

Según Wikipedia.

• La banda de valencia (BV): está ocupada por los electrones de valencia de los átomos, es decir, aquellos electrones que se encuentran en la última capa o nivel energético de los átomos. Los electrones de valencia son los que forman los enlaces entre los átomos, pero no intervienen en la conducción eléctrica.
• La banda de conducción (BC): está ocupada por los electrones libres, es decir, aquellos que se han desligado de sus átomos y pueden moverse fácilmente. Estos electrones son los responsables de conducir la corriente eléctrica.

Las ideas anterior estan basadas en el modelo de la teoría de bandas. Se basa en el hecho de que los atomos que conforman un metal pueden llenar o dejar vacios su sorbbtiales atomicos de balencia. Y que al tener en la estructura del metal una gran cantidad de atomos muy juntos enetre ellos la superposicion de orbitales da lugr a regiones las cuales se denominan bandas. Por ejemplo para el magnesio metalizo Z 12, la configuacion es Ne 3s2. Cada atomo tiene dos electrones de valencia ubicados en el orbital 3s y el 3p vacio. Asi que al considerar......

Se puede racionaliaar matematicamente este proces a travces de la eorica de OM CLOA.

En todo metal, ,las bandas de valencia y de conduccion estan muy procimas entre si y la energia necesaria para que un electron pase de unabanda a la otra es despecriable. Para que un metal conduzca la corriente debe ocurrie el salto de leectornes d ela banda de valencia ala banda de condicccion.

Sin embargo hay elementos de la tabla periodica que se comportan como semidoncudtires. Estas epsecies son conductoras de la corriente y el calor solo bajo ciertas condiciones. Por ejemplo los semiconductores silicio e germanio en este caso la separacion de las bnandas es apreciable pero es posible que un electrone pase a la banda de condiccion al aplicarle cierta energía. La brecha energética no es tan grande en los semocnductors, en los aislantes sí. Por otro lado en los aislantes nunca conducen como el azufre. En este caso, este salto de electrones de una banda a la otra no es posible, dada la gran diferencia energética que hay entre ellas.

Enlace de coordinación

El aspecto mas relevante de la quimica de los metales de transicioens la capcidad de formacion e comjpuestos de coordinacion tambien llamados complejos. Es de relvancia bioligca. E nmuchas tecnicas analiticas. El sliberberg lo atribuye al enlace covalente. Sin embargo es uncaso particular porque se da entre metales de transicion y que tiene ela cacpcidad de incorporar otra entidad quimica y formar compuestos. Como la hemoglobina. Los compuestos de coordinacion con tienen al menos un ion complejo que es una especie que consiste en un catio nmetalico central enlazado a moleculas o aniones o abos llamados ligando. Por ejemplo a una molécula de agua unida a un metal a un metal por un enlace de coordinacion. Para conservar la neutralidad el compuesto de de coordinacion se asocia a contraiones.

En el ion complejo el enlace entre el cation metalico central y los ligando es un enlace de coordinacion. ese enlace puede ser explicado por la teorica de enlace de valencia por lo que es necesario sse debe acudir al concepto dde hibridacion.

Enlace de baja energía

Es un fenómeno intermolecular que nos permitirán explicar fenómenos macroscopicos particular como por que se disueleven las partículas iónicas en agua, es decir desaparecer la red, que el sodio deje dd itercccionar con el cloruro. Tiene que ser vencido por una fuerza extra que es el enlace de baja eergía.

Los gaseosos nno hacen enlaces de baja energía, las fuerzas intermoleculares solo son significativas cuando las moleculas se.

Ion-dipolo

Hay un ion involucrado, catión o ión, por ejemplo cuando el NaCl se disuelve en agua porque queda un cation separado de su anion y el tema de la disolucion es porque el dipolo de la ots molecula es el responsable de aportar la componente energetica necesaria para que ocurra la disiokucion. La molecula de agua posee un dipolo resultado d ela suma vectorial de los dos momentos dpilares de enlace correspondiente que es tetraédria. de eso resulta un vector hacia los electrones por lo que hay un momento dipolar. Ese