10. Diferenciando el enlace iónico del enlace covalente | 🔗 Enlace químico | Joseleg

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Para comprender las interacciones responsables del enlace químico, es ventajoso tratar el enlace iónico y el covalente por separado. Ese es el enfoque adoptado en este capítulo, así como en la mayoría de los demás textos de química de nivel universitario. En realidad, sin embargo, existe un continuo entre los extremos del enlace iónico y covalente. Esta falta de una separación bien definida entre los dos tipos de vínculos puede parecer inquietante o confusa al principio.

Los modelos simples de enlaces iónicos y covalentes presentados en este capítulo contribuyen en gran medida a comprender y predecir las estructuras y propiedades de los compuestos químicos. Cuando el enlace covalente es dominante, esperamos que los compuestos existan como sustancias moleculares, que tengan todas las propiedades que asociamos con las sustancias moleculares, como puntos de fusión y ebullición relativamente bajos y un comportamiento no electrolítico cuando se disuelven en agua. Cuando el enlace iónico es dominante, esperamos que los compuestos sean sólidos quebradizos, de alto punto de fusión con estructuras reticulares extendidas, que exhiben un fuerte comportamiento electrolítico cuando se disuelven en agua.

Naturalmente, hay excepciones a estas caracterizaciones generales. No obstante, la capacidad de categorizar rápidamente las interacciones de enlace predominantes en una sustancia como covalente o iónica brinda una comprensión considerable de las propiedades de muchas sustancias, en otras palabras, con estas generalizaciones es más probable que juzguemos bien a la mayoría que si se ajusta. La pregunta entonces se convierte en la mejor manera de reconocer qué tipo de vínculo domina.

El enfoque más simple es asumir que la interacción entre un metal y un no metal es iónica y que entre dos no metales es covalente. Si bien este esquema de clasificación es razonablemente predictivo, hay demasiadas excepciones para usarlo a ciegas. Por ejemplo, el estaño es un metal y el cloro es un no metal, pero el SnCl4 es una sustancia molecular que existe como un líquido incoloro a temperatura ambiente. Se congela a -33 °C y hierve a 114 °C. Las características del SnCl4 no son las típicas de una sustancia iónica. ¿Existe una forma más predecible de determinar qué tipo de enlace prevalece en un compuesto?

Un enfoque más sofisticado consiste en utilizar la diferencia de electronegatividad como criterio principal para determinar si predominarán los enlaces iónicos o covalentes. Este enfoque predice correctamente que el enlace en SnCl4 será covalente polar en función de una diferencia de electronegatividad de 1.2 y, al mismo tiempo, predice correctamente que el enlace en NaCl será predominantemente iónico en función de una diferencia de electronegatividad de 2.1.

La evaluación de enlaces basada en la diferencia de electronegatividad es un sistema útil, pero tiene un inconveniente. Los valores de electronegatividad dados en la mayoría de tablas periódicas no tienen en cuenta los cambios en los enlaces que acompañan a los cambios en el estado de oxidación del metal. Por ejemplo, la diferencia de electronegatividad entre el manganeso y el oxígeno como |Δχ(MgO)| = 3.5 – 1.5 = 2.0, que cae en el rango donde el enlace normalmente se considera iónico (la diferencia de electronegatividad para NaCl es Δχ(NaCl)| = 3.0 – 0.9 = 2.1). Por lo tanto, no sorprende saber que el óxido de manganeso (II), MnO, es un sólido verde que se funde a 1842 °C y tiene la misma estructura cristalina que el NaCl.

Sin embargo, el enlace entre el manganeso y el oxígeno no siempre es iónico. El óxido de manganeso (VII), Mn₂O₇, es un líquido verde que se congela a 5.9 °C, lo que indica que predominan los enlaces covalentes en lugar de los iónicos. El cambio en el estado de oxidación del manganeso es responsable del cambio en la unión. En general, a medida que aumenta el estado de oxidación de un metal, también aumenta el grado de enlace covalente, o dicho de otra manera, aumenta su naturaleza no metálica. Cuando el estado de oxidación del metal es muy positivo (en términos generales, +4 o más), podemos esperar una covalencia significativa en los enlaces que forma con los no metales, y por ende tenderá a comportarse como no metales, generando por ejemplo aniones ácidos con oxígeno. Así, los metales en altos estados de oxidación forman sustancias moleculares, como Mn₂O₇, o aniones poliatómicos, como MnO₄^- y CrO₄^2-, en lugar de compuestos iónicos.