Enlaces químicos I: Covalente

Electrones de valencia

Hemos hablado antes sobre los electrones de valencia y cómo los electrones de valencia son importantes para determinar la reactividad química de diferentes tipos de átomos . Solo como un recordatorio sobre los átomos que tienen una capa de valencia incompleta, por ejemplo, si este es un átomo con un electrón en su primera capa, este átomo no es estable y quiere hacer todo lo posible para estabilizar su energía. . Básicamente, hay tres formas diferentes en las que un átomo podría intentar crear un nivel de valencia completo:

1) Podría intentar agregar electrones.

2) Podría intentar regalar electrones.

3) Podría decidir compartir electrones.

Esta estrategia de intercambio es de lo que vamos a hablar hoy.

Hacer una molécula

Cuando un átomo interactúa con otro átomo, forma lo que se llama enlace químico . Esta interacción, este enlace químico, une los dos átomos en algo llamado molécula .

Hacer un enlace covalente

Ahora, vamos a hablar de enlaces covalentes , lo que significa que los átomos van a compartir electrones. Los enlaces covalentes son enlaces muy fuertes. Son muy importantes en biología porque son muy estables y porque la mayoría de las moléculas biológicas están formadas por enlaces covalentes. Estas moléculas biológicas son entonces muy estables.

Entonces, átomos con más de un electrón de valencia, tomemos el carbono, por ejemplo. El carbono tiene cuatro electrones de valencia, por lo que tiene la oportunidad de formar cuatro enlaces covalentes diferentes.

Diagrama de un átomo de carbono

Entonces, puedo hacer que se una al hidrógeno, y el hidrógeno proporcionará un electrón propio. Los hidrógenos básicamente comparten electrones, por lo que tiene dos electrones de valencia. Y el átomo de carbono, en lugar de tener cuatro, ahora tiene ocho electrones de valencia.

Cuatro enlaces que el carbono puede formar con hidrógenos

Tanto el carbono como el hidrógeno han estabilizado sus niveles de valencia al compartir electrones. En lugar de una representación de puntos, el enlace entre estos átomos a menudo se abrevia con una línea. Entonces puedo dibujar los cuatro enlaces que el carbono puede formar con estos hidrógenos de esta manera.

Diagrama de un enlace covalente simple

Ahora, como el carbono tiene cuatro electrones de valencia, puede formar cuatro enlaces diferentes. Es posible formar múltiples enlaces con el mismo átomo asociado si ese átomo también tiene suficientes electrones de valencia para que eso suceda.

Vínculos dobles y triples

Un ejemplo de doble enlace sería si tuviera dos átomos de oxígeno. Esos dos átomos de oxígeno pueden compartir cuatro electrones entre los dos átomos, formando una molécula de oxígeno. Este es el oxígeno que respiramos en el aire y que nos mantiene vivos.

Diagrama de un doble enlace

De la misma manera, puedo tener otro tipo de vínculo. Podemos tener un triple enlace, que son tres conjuntos de electrones o seis electrones compartidos entre dos átomos. El gas nitrógeno, que se encuentra en la atmósfera, es una molécula en la que dos átomos de nitrógeno están triplemente unidos.

Diagrama de un triple enlace

Estructura de la molécula

Una última cosa que es buena sobre los enlaces covalentes en particular es que puedes hacer algunas predicciones sobre cómo se verá la molécula. La longitud del enlace es predecible, por lo que la distancia entre estos dos átomos siempre será la misma siempre que sean estos dos átomos. El ángulo en el que se producen los enlaces es siempre el mismo. Si tomamos una molécula de agua, por ejemplo, esa molécula es H2O, el ángulo que encontramos entre estos dos enlaces siempre será el mismo.

Resumen de la lección

Hoy hemos aprendido un poco sobre los enlaces químicos y específicamente sobre los enlaces covalentes. Hemos aprendido que los átomos son más estables cuando tienen un nivel de valencia completo, por lo que los átomos que no tienen ese nivel de valencia completo siempre intentan alcanzar ese estado sumando, restando o compartiendo electrones.

Cuando se emplean estas estrategias, los átomos se unen mediante un enlace químico . Estos átomos que están unidos por un enlace químico forman lo que se llama molécula . Hemos hablado de una de las formas en que los átomos pueden unirse y es a través de un enlace covalente en el que los electrones se comparten entre los dos átomos. Los enlaces covalentes son muy fuertes y muy estables, y más adelante descubriremos cómo eso es importante en biología.