Las uniones químicas son fuerzas que mantienen unidos a los átomos en una molécula. Existen dos principales: las iónicas y las covalentes.
Antes de ver las uniones, veamos el concepto de la Regla del Octeto.
Esta regla, es una guía general que ayuda a explicar la estabilidad de los átomos en las moléculas. Así, la mayoría de los átomos, buscan tener ocho electrones en su última capa de electrones, o de valencia, intentando llegar a una similitud con el gas noble más cercano en cuanto a número se refiere. De esta manera, muchos elementos intentarán o deshacerse de electrones, al cederlos, o buscarán compartir con otros elementos para llegar a esos ocho electrones de valencia. Existe una excepción, la cual sería el Hidrógeno, el cual se completa como su gas noble más cercano, el Helio, con solamente dos electrones de valencia.
Electronegatividad
Además de la anterior regla, también hay una relación con la electronegatividad. Esta misma, es una medida de la tendencia de un átomo de atraer electrones hacía sí mismo, o de perderlos.
Así, la diferencia de electronegatividad entre dos átomos determina el tipo de enlace que se formará:
Enlace covalente no polar: en estos casos, si la diferencia es pequeña (menos del 0,5 en la resta de sus electronegatividades) se comparten equitativamente los electrones.
Enlace covalente polar: si la diferencia es moderada (entre 0,5 a 1,7) se comparten de manera desigual, creando un dipolo, pero manteniendo un enlace covalente.
Enlace iónico: si la diferencia es grande (mayor a 1,7) uno de los átomos cederá electrones al otro.
Uniones iónicas
Las uniones iónicas se forman cuando un átomo cede uno o más electrones a otro átomo, creando iones positivos (cationes) y negativos (aniones) que se atraen entre sí debido a las fuerzas electroestáticas. Generalmente es un tipo de unión que se da entre un metal, que cede su o sus electrones, y entre un no metal, cual recibe estos mismos.
Ejemplo de ello, podría ser el cloruro de sodio (NaCl) en donde el sodio, al ser un metal, pierde ele electrón para formar un catión Na+ y el cloro, gana un electrón para formar un anión Cl-.
Uniones covalentes
En las uniones covalentes, los átomos comparten uno o más pares de electrones para alcanzar una configuración electrónica más estable, siguiendo generalmente la regla del octeto. Además, suele darse en la mayoría de los casos solamente entre no metales.
Ejemplo de ello, podría ser el Agua (H2O), en la que se comparte un oxígeno con un par de átomos de hidrógeno, formando enlaces covalentes que llamaremos "simples" al solo compartir un electrón.
Otro ejemplo, podría ser el dióxido de carbono (CO2) el cual, se comparten dos pares de electrones con cada átomo de oxígeno, formando así dos enlaces covalentes dobles.
Reacciones químicas
En nuestra vida cotidiana están presentes múltiples acontecimientos que con un análisis sencillo, permiten distinguir fenómenos físicos de fenómenos químicos. Un fenómeno físico ocurre cuando cambia la apariencia o el estado de la materia sin alterar su composición molecular: por ejemplo, derretir hielo o disolver azúcar en agua. En cambio, un fenómeno químico implica que la materia se transforma en sustancias nuevas, como sucede al oxidarse un clavo (formación de óxido) o cuando fermenta el pan.
Para que ocurra, muchas veces el cambio químico, se necesita de algo llamado reacción química para que ocurra. Así, una reacción química se refiere a un proceso en que sustancias llamadas reactivos se convierten en productos, produciendo cambios en la estructura molecular y transferencia de energía.
¡Hagamos algunas ecuaciones! Tendrán que pasar al frente, en forma de grupos de dos para resolverlas:
Síntesis
H₂ + O₂ → H₂O
Descomposición
KClO₃ → KCl + O₂
Sustitución simple
Zn + HCl → ZnCl₂ + H₂
Doble sustitución
AgNO₃ + NaCl → AgCl + NaNO₃
Combustión de hidrocarburo
C₃H₈ + O₂ → CO₂ + H₂O
Neutralización ácido-base
H₂SO₄ + NaOH → Na₂SO₄ + H₂O
Reacción redox
Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu
Formación de óxido metálico
Al + O₂ → Al₂O₃
Reacción endotérmica (descomposición)
CaCO₃ → CaO + CO₂
Reacción de desplazamiento de halógeno
Cl₂ + KI → KCl + I₂
Reacción de síntesis de amoníaco (Proceso Haber)
N₂ + H₂ → NH₃
Reacción de formación de agua oxigenada
H₂O₂ → H₂O + O₂
Otras más sencillas para balancear:
a. Na + Cl₂ → NaCl
b. HCl + NaOH → NaCl + H₂O
c. CH₄ + O₂ → CO₂ + H₂O
d. Mg + O₂ → MgO
e. CaCO₃ → CaO + CO₂
Otras más reacciones químicas, así hay para practicar, también intenta clasificarlas en los cuatro grupos que vimos, desde síntesis, descomposición, sustitución simple o sustitución doble.
CuFeS2 + O2 = SO2 + CuO + FeO
BaO2 + HCl = BaCl2 + H2O2
K2CO3 + C = CO + K
Cr2O3 + Al = Al2O3 + Cr