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- En este artículo, veremos ejemplos de moléculas con enlaces covalentes que nos encontramos en nuestra vida cotidiana.
- Veremos ejemplos de moléculas con enlaces covalentes con las que el cuerpo humano interactúa habitualmente.
- También veremos ejemplos de elementos que forman moléculas con enlaces covalentes, así como macromoléculas con enlaces covalentes.
- Después veremos más ejemplos de enlaces covalentes en compuestos sencillos.
Estructuras de Lewis para enlaces covalentes
Los enlaces covalentes se representan mejor dibujando estructuras de Lewis. En el artículo Enlace covalente aprendiste a dibujar la fórmula mostrada de una molécula. Las estructuras de Lewis pueden dibujarse mostrando pares solitarios de electrones en cada átomo de la fórmula mostrada de una molécula.
Los pares de electrones solitarios son electrones de la capa más externa de cualquier átomo que no participan en la formación de ningún enlace. Se representan simplemente con 2 puntos.
Estructura de Lewis de una molécula de agua StudySmarter Originals
Ésta es la estructura de Lewis de una molécula de agua, H2O. Las líneas representan enlaces simples entre átomos de hidrógeno (H) y oxígeno (O). Los dos pares de puntos representan dos pares solitarios de electrones. Ahora que sabemos cómo dibujar y leer la estructura de Lewis de cualquier molécula, veamos algunos ejemplos de moléculas con enlaces covalentes.
Ejemplos de enlace covalente en la vida cotidiana
Todos los días nos encontramos con sustancias que tienen moléculas con enlace covalente. Por ejemplo, el aire que nos rodea está compuesto en un 78% por gas nitrógeno (N2). Lo respiramos continuamente aunque no se utilice en absoluto en la respiración.
Estructura de Lewis del nitrógeno | StudySmarter Originals
El nitrógeno tiene la configuración electrónica [He] 2s2 2p3. Tiene 5 electrones en su capa más externa. Para completar su octeto, un átomo de nitrógeno forma un triple enlace con otro átomo de nitrógeno. Esto deja 1 par de electrones solitarios en cada átomo de nitrógeno.
Enlace covalente del monóxido de carbono
Probablemente tu casa esté equipada con un sensor de monóxido de carbono. El monóxido de carbono, CO, es un gas venenoso que además es inodoro. Por eso hay que instalar sensores en las casas para detectar cualquier fuga. El monóxido de carbono se utiliza en las calderas.
Estructura de Lewis del monóxido de carbono con enlace dativo StudySmarter Originals
El carbono tiene la configuración electrónica de [He] 2s2 2p2, mientras que el oxígeno tiene [He] 2s² 2p⁴. El carbono tiene 4 electrones en su capa externa, y el oxígeno tiene 6. Al formar un doble enlace, el oxígeno completa su octeto, pero el carbono sigue teniendo sólo 6 electrones después de formar un doble enlace. Por tanto, el oxígeno dona uno de sus pares solitarios de electrones al carbono, formando un enlace de coordenadas / enlace dativo. El enlace dativo está representado por la flecha en la estructura de Lewis.
Enlace covalente del cloro
Otro ejemplo de sustancia con enlaces covalentes es el cloro (Cl2). ¿Sientes un olor familiar cada vez que te bañas en una piscina? El cloro se utiliza como desinfectante en las piscinas. El cloro también se utiliza como blanqueador y para fabricar pesticidas.
Cloro Estructura de Lewis | StudySmarter Originals
El cloro tiene la configuración electrónica [Ne] 3s² 3p⁵. Tiene 7 electrones en su capa de valencia y sólo necesita 1 más para completar su octeto. Por tanto, dos átomos de cloro forman un único enlace covalente, y se quedan con 3 pares solitarios de electrones cada uno.
Ejemplos de enlace covalente en el cuerpo humano
Hay muchas sustancias con las que tu cuerpo interactúa cada segundo. Por ejemplo, el oxígeno que respiras es una molécula con enlaces covalentes.
Estructura de Lewis del oxígeno | StudySmarter Originals
Ya sabes que el oxígeno, O2, tiene 6 electrones en su capa más externa y necesita 2 más para completar su octeto. Dos átomos de oxígeno se unen para formar un doble enlace y completar su octeto. Hay 2 pares solitarios de electrones en cada átomo de oxígeno.
Enlace covalente del dióxido de carbono
Inhalas oxígeno y exhalas dióxido de carbono. El dióxido de carbono,CO2, también es una molécula con enlaces covalentes.
Estructura de Lewis del dióxido de carbono | StudySmarter Originals
En el ejemplo del monóxido de carbono, viste que el oxígeno tenía que donar un par de electrones al carbono para que el octeto de carbonos estuviera completo. En una molécula de dióxido de carbono, el carbono forma enlaces covalentes dobles con dos átomos de oxígeno. Por tanto, no hay enlaces dativos en el dióxido de carbono.
Enlace covalente del ácido clorhídrico
El aparato digestivo del cuerpo humano segrega jugo gástrico para digerir los alimentos. El jugo gástrico es muy ácido porque una gran parte de él es ácido clorhídrico (HCl), también llamado cloruro de hidrógeno.
Estructura de Lewis del cloruro de hidrógeno | StudySmarterOriginals
El cloruro de hidrógeno es un ácido fuerte y una molécula covalente. Ya sabes que el cloro tiene 7 electrones en su capa de valencia, y sólo necesita 1 para completar su octeto. El hidrógeno tiene la configuración electrónica 1s1. Recuerda que el orbital 1s sólo puede tomar 2 electrones como máximo. Por tanto, el hidrógeno también necesita sólo 1 electrón para tener una configuración electrónica estable. Así pues, el hidrógeno y el cloro forman un único enlace covalente.
Ejemplos de enlaces covalentes: Elementos
Veamos algunos elementos que existen como moléculas con enlaces covalentes.
El hidrógeno es el primer elemento de la tabla periódica que existe como gas con la fórmula molecular H2. El hidrógeno es un gas altamente inflamable.
Estructura de Lewis del Hidrógeno | StudySmarter Originals
El hidrógeno sólo tiene un electrón. El orbital más externo del hidrógeno es el 1s, en el que puede haber un máximo de 2 electrones. Por tanto, el hidrógeno sólo necesita 1 electrón más para tener una envoltura de electrones exterior completamente llena para su estabilidad. Por tanto, 2 átomos de hidrógeno forman un único enlace covalente.
Enlace covalente del azufre
La molécula de azufre es bastante interesante. El azufre elemental existe como S8, formando una estructura similar a una corona.
Estructura de Lewis del Azufre | StudySmarter Originals
El azufre tiene la configuración electrónica de [Ne] 3s² 3p⁴. Tiene 6 electrones en su capa más externa y necesita 2 más para completar su octeto. Te estarás preguntando: ¿por qué el azufre no forma una molécula diatómica S2 como el oxígeno? Esto se debe a que el Azufre no suele formar un doble enlace consigo mismo debido a su gran radio atómico.
Enlace covalente del fósforo
El fósforo tiene el número atómico 15 en la tabla periódica. Su configuración electrónica es [Ne] 3s² 3p³ . El fósforo blanco existe como estructura tetraédrica con la fórmula química P4.
Estructura de Lewis del Fósforo Blanco | StudySmarter Originals
Una estructura tetraédrica es la de una pirámide. ¿Puedes ver una pirámide en la estructura de Lewis del fósforo dibujada arriba? El fósforo blanco es muy inflamable y se utiliza en fuegos artificiales y en municiones para el ejército.
El fósforo blanco es tan inflamable que prende fuego espontáneamente en el aire, es decir, sin ayuda de ninguna chispa ni calor.
Ejemplos de enlace covalente: compuestos
Veamos ahora otros ejemplos de moléculas con enlace covalente.
El metano es un hidrocarburo con 1 átomo de carbono, que forma la mayor parte del gas natural. El metano también es un gas de efecto invernadero, lo que significa que afecta a la temperatura de la atmósfera terrestre.
Los hid rocarburos son moléculas formadas únicamente por átomos de carbono e hidrógeno.
Estructura de Lewis del Metano StudySmarter Originals
Ya sabemos que el carbono necesita 4 electrones para tener una configuración electrónica estable, y que cada átomo de hidrógeno necesita 1 electrón para conseguir lo mismo. Así pues, un átomo de carbono forma 4 enlaces sencillos con 4 átomos de hidrógeno y se forma el metano. No hay pares solitarios de electrones en ningún átomo.
Enlace covalente del etano
El etano es otro hidrocarburo, pero tiene 2 átomos de carbono. La fórmula molecular del etano es C2H6.
Estructura de Lewis del etano | StudySmarter Originals
Para dibujar la estructura de lewis del etano, basta con sustituir uno de los hidrógenos del metano y reemplazarlo por otro átomo de carbono, y completar el octeto de este carbono formando enlaces con más átomos de hidrógeno.
Enlace covalente del etano
Veamos ahora otro tipo de hidrocarburo: el eteno. Fíjate en la diferencia ortográfica entre etano y eteno. El eteno es un hidrocarburo con átomos de carbono que comparten un doble enlace. Su fórmula molecular es C2H4.
Estructura de Lewis del eteno con doble enlace entre átomos de carbono | StudySmarter Originals
Se sigue cumpliendo el octeto de carbonos (4 enlaces covalentes por átomo de carbono).
Recuerda que los dobles enlaces son más cortos que los enlaces simples. Los átomos de carbono unidos con un enlace doble están más estrechamente unidos que los átomos de carbono que comparten un enlace simple.
Enlace covalente del amoníaco
El amoníaco es una base débil. Su fórmula química es NH3. Se utiliza en la producción de fertilizantes, pesticidas, textiles, explosivos y muchas otras cosas. También se utiliza como gas refrigerante.
Estructura de Lewis del Amoníaco | StudySmarter Originals
Como vimos en el ejemplo del N2, cada átomo de nitrógeno se queda con un par solitario de electrones después de formar 3 enlaces covalentes. En el amoníaco, estos 3 enlaces covalentes se forman con 3 átomos de hidrógeno.
El amoníaco reacciona con una molécula de agua (H-OH) para formar el ion amonio, donando su par solitario de electrones a un ion H+. Al hacerlo, el ion adquiere una carga positiva.
Estructura de Lewis del ion amonio con enlace dativo | StudySmarter Originals
El par de electrones donado forma un enlace dativo entre el nitrógeno y el átomo de hidrógeno.
Enlace covalente del cloruro de aluminio
Veamos otro ejemplo de molécula con enlace dativo. El cloruro de aluminio, cuya fórmula química es AlCl3, existe en realidad como Al2Cl6. (Observa que el aluminio y el cloro están presentes en la misma proporción 1:3 en ambas fórmulas). Veamos la estructura de Lewis para comprender por qué es así.
Enlaces dativos entre dos moléculas de AlCl3, formando Al2Cl6 | StudySmarter Originals
La estructura de Lewis del Al2Cl6 se ve como dos moléculas de AlCl3. A continuación se muestra una molécula de AlCl3.
Estructura de Lewis del cloruro de aluminio, AlCl3 | StudySmarter Originals
La configuración electrónica del aluminio es [Ne] 3s² 3p¹. Tiene 3 electrones en su capa más externa, que se comparten para formar enlaces covalentes simples con 3 átomos de cloro en AlCl3. Pero al átomo de aluminio aún le faltan 2 electrones para completar su octeto. Por tanto, el aluminio acepta un par de electrones del átomo de cloro de otra molécula de AlCl3. El aluminio de esa molécula también acepta un par de electrones de esta molécula de AlCl3.
Ejemplos de enlaces covalentes: Macromoléculas
Las macromoléculas son moléculas muy grandes formadas por millones de átomos. Estas moléculas suelen estar formadas por unidades repetidas de alguna estructura básica. Veamos algunos ejemplos para entenderlo mejor.
Enlace covalente del grafito
El grafito es un ejemplo de macromolécula compuesta sólo por átomos de carbono. En el grafito, cada átomo de carbono forma enlaces covalentes con otros 3 átomos de carbono.
Como el grafito está compuesto totalmente de carbono, se denomina alótropo del carbono.
Estructura del grafito,TOSAKA, dominio público , Creado a partir de imágenes de Wikimedia Commons
En la figura del grafito, puedes ver claramente cómo cada átomo de carbono forma un enlace covalente con otros 3 átomos de carbono. Las líneas sólidas que ves en la figura representan estos enlaces. Forman capas de estas estructuras.
Al formar sólo 3 enlaces en lugar de 4, el carbono tiene un electrón libre. Este electrón no apareado está deslocalizado por toda la estructura del grafito, es decir, no está asociado a ningún átomo en particular y es libre de moverse. Debido a estos electrones libres, el grafito es un buen conductor de la electricidad. Puedes comprobarlo tú mismo haciendo ahora mismo un circuito eléctrico con las minas de tus lápices.
A pesar de que el 4º electrón está deslocalizado, forma enlaces intermoleculares débiles con las capas adyacentes. Las líneas de puntos que ves entre las capas de anillos representan estos enlaces intermoleculares débiles.
Puedes leer más sobre el grafito en este artículo.
Enlace covalente del diamante
El diam antees un mineral totalmente formado por átomos de carbono. Cada átomo de carbono forma enlaces covalentes simples con otros 4 átomos de carbono.Como el grafito, el diamante también es un alótropo del carbono.
La estructura del diamante, Dominio público, Wikimedia commons
El diamante es el material más duro del mundo gracias a su estructura. Esta estructura se denomina tetraedro. La estructura tetraédrica del diamante es como una pirámide triangular con un átomo de carbono en cada una de las esquinas de la pirámide y un átomo en el centro.
Recuerda que los átomos de fósforo blanco también están dispuestos en una geometría tetraédrica. Pero no los confundas: ¡la unión entre átomos es completamente distinta en el fósforo y en el diamante!
Además de en joyería, el diamante también se utiliza en herramientas industriales como brocas, materiales abrasivos utilizados en muelas abrasivas, etc., paños/pasta de pulir y muchas aplicaciones más. El hecho de que sea el material más duro del mundo significa que puede utilizarse para cortar, esmerilar o pulir cualquier cosa.
Ejemplos de enlace covalente - Puntos clave
- En este artículo hemos visto muchos ejemplos de moléculas con enlace covalente.
- Ejemplos de moléculas con enlace covalente con las que interactuamos a diario.
- Ejemplos de moléculas con enlace covalente con las que el cuerpo humano interactúa a diario.
- Ejemplos de elementos que existen como moléculas con enlaces covalentes.
- Ejemplos de otros compuestos pequeños con enlaces covalentes.
- Ejemplos de macromoléculas con enlaces covalentes
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