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Eduardo Martagón
Misael Jiménez García
Anabel Suazo muños
José Fernando Martínez
Juan Emmanuel Iparrea
Javier Covarrubias
2.8 enlace covalente2.9 comparación propiedades compuestos iónicos y covalentes 2.10 fuerza del enlace covalente2.11 enlace metálico y elementos semiconductores2.12 teoría de bandas2.13 estructura de los materiales 2.14 estado solido cristalino
Enlace covalente Es la unión de dos átomos o mas grupos seproduce cuando estos , para alcanzan elocteto estable, comparten electrones deultimo nivel .
De esta forma, los dos atomoscomparten uno o mas pares electricosen un nuevo tipo de orbital,denominado orbital molecular.
Los enlaces covalentes se suelen producir entreelementos gaseosos o no metales.
Compuestos Covalentes
Compuestos IónicosEnergía reticular de los compuestos iónicos
Con los valores de energía de ionización yde afinidad electrónica de los elementos esposible predecir qué elementos formancompuestos iónicos, pero, ¿cómo seevalúa la estabilidad de un compuestoiónico? La energía de ionización y laafinidad electrónica están definidas paraprocesos que ocurren en fase gaseosa,aunque todos los compuestos iónicos sonsólidos a 1 atm y 25°C. El estado sólido esuna condición muy distinta por que cadacatión se rodea de un número específicode aniones y viceversa. En consecuencia, laestabilidad global del compuesto iónicosólido depende de las interacciones detodos los iones y no sólo de la interacciónde un catión con un anión. Una medidacuantitativa de la estabilidad de cualquiersólido iónico es su energía reticular, que sedefine como la energía necesaria paraseparar completamente un mol de uncompuesto iónico sólido en sus ionesen estado gaseoso.
COMPARACION ENTRE COMPUESTOS IONICOS
Y LOS COMPUESTOS COVALENTES.
Compuestos Iónicos- Tienen altos puntos de fusión y de ebullición debido a la fuerte atracción entre los iones. Por ello pueden usarse como material refractario. - Son sólidos a temperatura ambiente. Son tan fuertes las fuerzas de atracción que los iones siguen ocupando sus posiciones en la red, incluso a centenares de grados de temperatura.- Dureza muy baja.- En general, son malos conductores de la electricidad. Aunque la conductividad eléctrica se ve favorecida si aumenta la polaridad de las moléculas.- La solubilidad es variable, siendo solubles en disolventes de polaridad similar. Los compuestos polares se disuelven en disolventes polares, los a polares en los disolventes a polares.
•Compuestos Covalentes- Puntos de fusión y ebullición bajos, pero mayores
que los de los a polares.
- Se encuentran principalmente en estado gaseoso
o líquido aunque también pueden ser sólidas.
- Son duros y quebradizos. La dureza, entendida
como oposición a ser rayado, es considerable en
los compuestos iónicos; al suponer el rayado la
ruptura de enlaces por un procedimiento
mecánico, este resulta difícil debido a la estabilidad
de la estructura cristalina.
- En estado sólido no conducen la corriente
eléctrica, pero sí lo hacen cuando se hallan
disueltos o fundidos. Al introducir dos electrodos,
uno positivo y otro negativo, en una disolución
iónica, se crea un flujo de electrones al ser
repelidos por el ánodo y atraídos por el cátodo (y
viceversa para los cationes). Este fenómeno se
denomina conductividad iónica.
- Son muy solubles en agua. Son buenas
conductoras de la electricidad (se denominan
electrolitos).
Fuerza del enlace covalente
Se define Como la diferencia de energiaentre el minimo de la curva de energiapotencial de la molecula diatomica y la energia de los atomos separados .
Cuanto mayor es la energia de disociacion del enlace mayor es la fuerza de union entre los atomosque forman dichoenlace.
ENLACE METÁLICO
Los átomos de los elementos metálicos se caracterizan por tener pocos electrones de valencia (electrones de la última capa) características:
Alta conductividad eléctrica y térmica, tanto en estado sólido como fluido.
Ductilidad y maleabilidad. Puntos de fusión y ebullición variables. Este enlace metálico existe en todos los metales puros y en la mayoría
de las aleaciones; se da en estado sólido y líquido, pero desaparece en estado gaseoso.
Los electrones de valencia presentan gran movilidad lo que confiere al metal su elevada conductividad tanto eléctrica como térmica.
Los iones que forman la red metálica son todos iguales, pudiéndose desplazar de unas posiciones a otras equivalentes con relativa facilidad, lo que explica la ductilidad y maleabilidad de los metales.
CONDUCTORES En los conductores sólidos la corriente eléctrica es transportada por el
movimiento de los electrones; y en disoluciones y gases, lo hace por los iones. Conductores sólidos: Metales Características físicas: estado sólido a temperatura normal, excepto el mercurio que es líquido. opacidad, excepto en capas muy finas. buenos conductores eléctricos y térmicos. brillantes, una vez pulidos, y estructura cristalina en estado sólido. dureza o resistencia a ser rayados; resistencia longitudinal o resistencia a la rotura; elasticidad o capacidad de volver a su forma original después de sufrir
deformación; maleabilidad o posibilidad de cambiar de forma por la acción del martillo;
(puede batirse o extenderse en planchas o laminas) resistencia a la fatiga o capacidad de soportar una fuerza o presión continuadas
Tipos de semiconductores
Semiconductores intrínsecos Un cristal de silicio forma una estructura tetraédrica similar a la del
carbono mediante enlaces covalentes entre sus átomos, en la figura representados en el plano por simplicidad. Cuando el cristal se encuentra a temperatura ambiente, algunos electrones pueden, absorbiendo la energía necesaria, saltar a la banda de conducción, dejando el correspondiente hueco en la banda de valencia (1). Las energías requeridas, a temperatura ambiente son de 1,1 y 0,72 eV para el silicio y el germanio respectivamente.
Semiconductores extrínsecos Si a un semiconductor intrínseco, como el anterior, le añadimos un
pequeño porcentaje de impurezas, es decir, elementos trivalentes o pentavalentes, el semiconductor se denomina extrínseco, y se dice que está dopado. Evidentemente, las impurezas deberán formar parte de la estructura cristalina sustituyendo al correspondiente átomo de silicio.
TEORÍA DE BANDAS
Esta teoría mantiene que cuando dos átomos enlazan, los orbitales de la capa de valencia se combinan para formar dos orbitales nuevos que pertenecen a toda la molécula, uno que se denomina enlazante (de menor energía) y otro antienlazante(de mayor energía.
En general cuando se combinan N orbitales, de otros tantos átomos, se obtienen N orbitales moleculares de energía muy próxima entre sí, constituyendo lo que se llama una "banda"
BANDAS DE ENERGÍA
bandas de valencia: Los electrones de valencia son los que forman los enlaces entre los átomos, pero no intervienen en la conducción eléctrica.
la banda de conducción: 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.
banda prohibida o gap: separa ambas bandas y en la cual no pueden encontrarse los electrones.
Estructura de los materiales
Los metales, cuandoestos estan en su estadosolido, sus atomos sealinean de maneraregular en forma demallas tridimensionales .
Estas mallas puedenser reconocidasfacilmente por suspropiedadesquimicas, fisicas opor medio de losrayos x.
Cuando un materialcambia de tipo de mallaal modificar sutemperatura se dice quees material poliformo oalotropico.
Los sistemas cristalinos son: Cúbico o isométrico, monoclínico, rómbico, tetragonal, hexagonal y trigonal o
romboédrica.