Enlace químico - Explicación y definición de los enlaces químicos

El enlace químico es el fenómeno fisicoquímico mediante el cual átomos, iones y moléculas iguales o distintas se unen unos con otros para dar lugar a otras moléculas o compuestos estables con unas características y propiedades diferentes a las elementos iniciales. Los enlaces químicos son los responsables directos tanto de las propiedades químicas y físicas de todas las sustancias del universo.

Podemos asemejar al enlace químico como el "pegamento" universal que mantiene unido a los átomos y moléculas que dan forma a toda la materia que nos rodea como los árboles, el agua, la tierra, la Luna, el Sol… El universo entero existe gracias a los enlaces químicos sin estos todo sería átomos dispersos vagando en el espacio. Por otro lado gracias a los enlaces químicos los 118 elementos descubiertos actualmente ubicados en la tabla periódica se unen unos con otros dando lugar a miles de millones de compuestos químicos diferentes.

Los enlaces químicos son los pilares básicos de la química, su concepción data de la época de los antiguos filósofos griegos como Leucipo o Demócrito los cuales defendían la teoría atómica mediante la cual exponían que toda la naturaleza material estaba formada por pequeñas e indivisibles partículas llamadas átomos las cuales se conectaban unos con otros mediante ganchos que disponían los propios átomos o por medio de un pegamento misterioso.

No fue hasta 1718 cuando el físico y matemático Sir Isaac Newton introdujo por primera vez el concepto de fuerza como medio de unión que se producía entre los átomos, así pues los átomos se atraen unos a otros por medio de unas fuerzas de atracción las cuales pierden intensidad a medida que los átomos se distancian entre sí.

Posteriormente numerosos científicos de la talla de William Higgins, Edward Frankland, Ludwing Boltzmann, Gilbert Lewis o Linus Pauling han aportado a la ciencia avances y modelos distintos para dar respuesta a unos de los pilares básicos de la ciencia, ¿Por qué y como se unen los átomos?.

Básicamente podemos afirmar que existen 2 tipos de enlaces químicos en la naturaleza:

• Enlaces intramoleculares

• Enlaces intermoleculares

Los enlaces intramoleculares hacen referencia a las fuerzas que mantienen unidos los átomos dentro de una misma molécula, mientras que los enlaces intermoleculares hacen referencia a las fuerzas que mantienen unidas distintas moléculas o iones dentro de un compuesto químico.

Enlaces Intramoleculares

Los enlaces intramoleculares son los responsables de mantener unidos a los distintos átomos que conforman una molécula y son las que determinan las propiedades químicas de las sustancias, se subdividen básicamente en otros 3 tipos de enlaces:

• Enlace Covalente

• Enlace Iónico

• Enlace Metálico

El enlace covalente hace referencia a la fuerza que mantiene unida átomos no metálicos los cuales comparten electrones de su ultima capa, dicha compartición de electrones es lo que hace que los átomos no se separen, maniéndolos unidos unos con otros para dar forma a las moléculas.

El enlace iónico hace referencia a la fuerza que mantiene unida átomos metálicos con átomos no metálicos, los átomos metálicos ceden o aportan electrones hacia los átomos no metálicos dando lugar a pares de iones positivos y negativos que se atraen unos con otros mediante las intensas fuerzas de atracción electrostáticas que se desarrollan entre cargas de signos opuestos.

Mientras que en el enlace covalente la fuerza que mantiene unido a los átomos se produce por una compartición de electrones, en el enlace iónico la fuerza que mantiene unido a los átomos se produce por un intercambio de electrones.

Por último el enlace metálico ocurre entre átomos metálicos los cuales se empaquetan unos con otros liberando los electrones de su última capa, dando lugar a estructuras tridimensionales con carga positiva rodeada de una nube de electrones con carga negativa desarrollando intensas fuerzas de atracción electrostáticas entre la red de tridimensional y la nube de electrones.

Enlaces Intermoleculares

Los enlaces intermoleculares son las responsables de mantener unidas las distintas moléculas de un compuesto y son las que determinan las propiedades físicas de la sustancia como el color, la densidad o el punto de fusión.

Principalmente podemos dividir los enlaces o fuerzas intermoleculares en 4 grupos o familias:

• Dipolo – Dipolo

• Dipolo – Dipolo inducido

• Dipolo instantáneo – Dipolo inducido

• Puentes de hidrógeno

Cuando se forma un molécula de 2 átomos diferentes, gran parte de los electrones se encuentran atraídos por el átomo con mayor electronegatividad dando lugar a zonas dentro de la propia molécula con mayor densidad de electrones aportándole carga negativa y otras en donde la ausencia de electrones les otorga cierta carga positiva. Cuando ocurre dicha reorganización de electrones dentro de una propia molécula decimos que se ha originado un dipolo.

El enlace Dipolo- Dipolo se produce cuando 2 moléculas se unen mediante la atracción de electrostática originadas entre sus zonas negativas con sus zonas positivas.

El enlace Dipolo – Dipolo inducido se produce cuando una de las moléculas con alta electronegatividad induce a otra molécula reorganizando la ubicación de sus electrones y dando lugar a un dipolo que se enlaza con el anterior mediante las fuerzas de atracción electrostáticas originadas entre cargas de signo opuesto.

El enlace Dipolo inducido – Dipolo instantáneo se origina cuando una molécula reorganiza instantáneamente la ubicación de sus electrones induciendo a otras moléculas contiguas a la generación de dipolos dando lugar a nuevas fuerzas de atracción.

Estos 3 primeros tipos de enlaces son conocidos también como Fuerzas de Van der Waals.

Por último los puentes de hidrógeno es un tipo especial de enlace dipolo-dipolo en donde interviene el átomo de hidrógeno ubicado entre 2 átomos electronegativos, los puentes de hidrógeno contribuyen a la estabilidad de numerosos compuestos orgánicos como las proteínas o el ADN.

Con todo esto podemos observar el papel clave que ocupan los electrones en el desarrollo de los enlaces químicos así como las fuerzas electrostáticas.

Ahora que ya sabes lo que es el enlace químico, la respuesta a la pregunta ¿porque se unen los átomos? podemos contestarla de la siguiente manera; al igual que las personas los átomos se unen unos con otros gracias a fuerzas de atracción (fuerzas electrostáticas de signo opuesto) así como para alcanzar un mayor grado de estabilidad.