¿Alguna vez has pensado por qué algunas sustancias son más duras que otras? o ¿por qué nos cuesta más fundir un lingote de oro que un bloque de hielo? ¿Te has fijado que algunos materiales son mucho más resistentes que otros? Pues todo esto depende de las propiedades de cada sustancia. En este artículo vamos a ver cuáles son las principales.
- Este artículo trata sobre las propiedades de las sustancias químicas.
- En primer lugar, veremos qué son los enlaces químicos, los tipos que existen y cómo influyen en las propiedades de las sustancias.
- Luego exploraremos las propiedades de las sustancias con enlace iónico, las de las sustancias con enlace covalente y, para terminar, las de las que tienen enlace metálico.
Enlaces químicos y propiedades de las sustancias
Antes de empezar con lo que son realmente las propiedades de las sustancias, tenemos que ver qué son los enlaces químicos y los tipos de enlaces que hay, ya que de esto dependen las propiedades de las sustancias.
Los enlaces químicos son las fuerzas de unión de dos o más átomos para que puedan formar moléculas.
Existen tres tipos de enlaces químicos:
Enlaces químicos de los compuestos
Veamos, ahora en profundidad, cada uno de los tipos de enlaces químicos.
Enlace iónico
El enlace iónico es un tipo de enlace que se da entre átomos de elementos que tienen mucha diferencia de electronegatividad (un átomo que es muy electronegativo y otro que es muy poco electronegativo). Son posibles gracias a la fuerza electrostática.
En este tipo de enlaces, los átomos se ceden electrones entre ellos; es decir, no los comparten.
- El átomo más electronegativo es el que acepta los electrones.
- El menos electronegativo es el que se los entrega.
Además, como dice su nombre, los enlaces iónicos se forman entre dos iones:
Un ion es un átomo con carga.
Si esta carga es negativa (-), el ion se denomina anión.
Si la carga es positiva (+), se denomina catión.
Fig. 1: Enlace iónico entre los átomos de cloro (Cl) y sodio (Na), para formar la sal común o cloruro sódico (NaCl).
Se representa solo la capa de valencia de cada elemento y se puede observar que los electrones se están cediendo.
Es muy útil tener presente la tabla de la electronegatividad, ya que gracias a ella podemos saber qué átomos pueden formar enlaces covalentes.
Fig. 2: Tabla de la electronegatividad de los elementos químicos.
Los elementos que se encuentran en un color más oscuro son más electronegativos que los que están en un color más claro.
Enlace covalente
El enlace covalente es aquel que se da cuando los átomos comparten uno o más pares de electrones.
Es importante matizar que estos átomos tienen que pertenecer a elementos no metálicos y cuya diferencia de electronegatividad no sea muy grande.
Fig. 3: En esta imagen puedes observar una molécula de agua (H2O).
Los átomos de hidrógeno (H) se unen al átomo de oxígeno (O) y comparten un par de electrones, gracias al enlace covalente.
Las sustancias que tienen enlace covalente pueden ser de dos tipos:
- Sustancias covalentes moleculares: forman moléculas lineares.
- Sustancias covalentes reticulares: forman redes cristalinas.
- Ejemplos de estas sustancias son el diamante y el cuarzo.
Enlace metálico
Los enlaces metálicos, como su nombre indica, son aquellos que se dan entre elementos metálicos.
Para que te sea más sencillo reconocer los elementos metálicos: son los que se encuentran entre el grupo 1 y 12; a excepción, únicamente, del hidrógeno (H).
Propiedades de las sustancias
Las propiedades de las sustancias pueden ser de dos tipos: físicas o químicas. Aquí tienes una explicación sobre qué significa cada tipo de propiedad:
Propiedades físicas
Las propiedades físicas de las sustancias son aquellas que se relacionan con su estado de agregación (sólido, líquido o gaseoso). Generalmente, son propiedades observables y pueden medirse sin cambiar la naturaleza química de la sustancia.
Algunos ejemplos de propiedades físicas son la masa de una sustancia, el volumen, la temperatura...
Propiedades químicas
Las propiedades químicas de las sustancias son aquellas que tienen que ver con su composición química; es decir, con los átomos que la forman. No son propiedades observables, generalmente, y se tienen que determinar en un laboratorio, por medio de experimentos en los que cambia la naturaleza química de la sustancia.
Algunos ejemplos de propiedades químicas son la electronegatividad, el pH o el potencial de ionización, entre otros.
Propiedades de las sustancias con enlace iónico
Las propiedades de las sustancias con enlace iónico son las siguientes:
- Son sustancias solubles en agua. De hecho, cuando se disuelven, se vuelven sustancias conductoras de la electricidad (si no están disueltos o fundidos, no la conducen).
- Los enlaces covalentes son enlaces que unen muy fuertemente a los átomos. Por esto, generalmente, las sustancias que tienen este tipo de enlace son sólidas.
- Por la razón que hemos visto en el punto anterior, tienen puntos de fusión y ebullición muy altos.
Propiedades de las sustancias con enlace covalente
Las sustancias covalentes tienen propiedades diferentes, según si son sustancias covalentes moleculares o reticulares:
Propiedades de las sustancias covalentes moleculares
Veamos, en primer lugar, las propiedades de las sustancias covalentes moleculares:
- Generalmente, son sustancias que no tienen un enlace muy fuerte (tiene bastante menos fuerza que el iónico), por lo que las temperaturas de fusión de estos elementos son bajas, al igual que las de ebullición.
- Debido a lo explicado en el punto anterior, son sustancias que podemos encontrar en estado sólido, líquido o gaseoso; pero, si son sólidas, son sustancias bastante blandas.
- No conducen la electricidad (de hecho, son aislantes eléctricos).
- Estas sustancias pueden ser polares o apolares.
- Son sustancias solubles en disolventes de su misma condición. Es decir, si es una sustancia polar, será soluble en un disolvente polar; mientras que si es una sustancia apolar, será soluble solo si el disolvente es apolar.
Propiedades de las sustancias covalentes reticulares
Estudiemos ahora las propiedades de las sustancias covalentes reticulares:
- Los enlaces covalentes que unen las sustancias covalentes reticulares son más fuertes que los que unen las sustancias covalentes moleculares, por lo que los puntos de ebullición y de fusión son más altos.
- Son sustancias sólidas a temperatura ambiente (propiedad derivada de lo explicado anteriormente).
- Además, son sustancias duras, por la misma razón.
- Son aislantes eléctricos.
- Son insolubles en agua, ya que estos enlaces son muy difíciles de romper.
Propiedades de las sustancias con enlace metálico
Aquí tenemos las propiedades de las sustancias con enlace metálico:
- Los enlaces metálicos se dan solo entre elementos metálicos. Su principal característica es que se generan siempre entre dos o más átomos del mismo elemento.
- Los enlaces metálicos son enlaces muy fuertes; por ello, casi todos los metales son sólidos a temperatura ambiente (a excepción del mercurio (Hg), que es líquido a temperatura ambiente).
- Los puntos de fusión son muy altos, gracias a la fortaleza de estos enlaces. De hecho, generalmente, son los elementos que tienen los puntos de fusión y ebullición más altos de la tabla periódica (como curiosidad, el elemento que tiene el punto de fusión más alto es el Tungsteno, un metal cuyo punto de fusión es de 3422 °C).
- Son enlaces no polares. Al ser enlaces que se dan entre átomos del mismo elemento, no hay diferencia de polaridad entre ellos.
- Son muy buenos conductores de la electricidad. De hecho, el cobre es el metal que se encuentra en el interior de los cables.
- Son insolubles en agua.
- Las sustancias con enlace metálico suelen ser dúctiles (pueden estirarse para formar cables) y maleables (se les puede dar forma sin romperlos) por lo que son utilizados en joyería.
Propiedades de las sustancias químicas - Puntos clave
- Los enlaces químicos son las fuerzas de unión entre dos o más átomos, para que se puedan formar las moléculas.
- El enlace iónico es un tipo de enlace que se da entre átomos de elementos que tienen mucha diferencia de electronegatividad (un átomo que es muy electronegativo y otro que es poco electronegativo). Son posibles gracias a la fuerza electrostática.
- Un ion es un átomo con carga. Si esta carga es negativa (-), el ion se denomina anión; mientras que si la carga es positiva (+), se denomina catión.
- El enlace covalente es aquel que se da cuando los átomos comparten electrones. Es importante matizar que estos átomos tienen que pertenecer a elementos no metálicos y que la diferencia de electronegatividad no sea muy grande. Pueden compartir uno o más pares de electrones.
- Las sustancias químicas con enlace covalente se dividen en sustancias con enlace covalente molecular y enlace covalente reticular.
- Los enlaces metálicos, como su nombre indica, son aquellos que se dan entre elementos metálicos.
- Las propiedades físicas de las sustancias son aquellas que se relacionan con su estado de agregación; es decir, son derivadas de si la sustancia es sólida, líquida o gaseosa. Generalmente son propiedades observables.
- Las propiedades químicas de las sustancias son aquellas que tienen que ver con su composición química; es decir, con los átomos que la forman. No son propiedades observables, generalmente, y se tienen que determinar en un laboratorio por medio de experimentos.
- Las propiedades que tienen las sustancias dependen del tipo de enlace que presenten. Por ello, es muy importante que nos fijemos en qué tipo de enlace tienen, para poder deducir cuáles son sus características.
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