Cómo calcular el orden de los bonos

La forma en que los átomos se unen para formar moléculas (que se llaman compuestos si los átomos son diferentes) es un fenómeno llamado enlace químico. Aunque los tipos individuales de átomos, llamados elementos, generalmente se describen en términos de su número independiente de protones, neutrones y electrones, la mayoría de los átomos de hecho prefieren existir en compañía de uno o más átomos.

La razón por la que esto sucede es la misma razón esencial por la que las criaturas sensibles a menudo se emparejan: cada una tiene algo que "completa" a la otra de alguna manera. Con los átomos, tiene que ver con la forma en que cambia su energía como resultado de las interacciones entre los protones cargados positivamente y los electrones cargados negativamente tanto dentro como entre los átomos enlazados.

Los enlaces químicos vienen en tres tipos básicos: enlaces metálicos, que involucran muchos electrones "fuera de control" no asociados con átomos parentales particulares; enlaces iónicos, en los que un átomo dona un electrón a otro; y enlaces covalentes, en los que los "orbitales" de electrones de los átomos enlazados se superponen, lo que da como resultado que se compartan los electrones en lugar de descargarlos o ganarlos directamente.

• Los orbitales de los electrones son representaciones gráficas y conceptuales de las posiciones más probables de los electrones alrededor de los átomos.

Los enlaces covalentes son los más versátiles, ya que vienen en tres tipos, dependiendo de cuántos pares de electrones se compartan entre los átomos enlazados. Un enlace que involucra un par de electrones (un átomo compartido por cada átomo) se llama enlace sencillo. Un enlace que involucra dos pares de electrones es un doble enlace, y un enlace de par de tres electrones es un triple enlace.

El orden de enlace se refiere al tipo de enlace en una molécula con dos átomos. En moléculas con tres átomos, como CO₂, se determina mediante un proceso aritmético simple que se describe a continuación. La orden de fianza se relaciona con energía de enlace, ya que la unión en sí es un fenómeno de optimización energética entre componentes atómicos.

La energía de enlace tiende a aumentar con decreciente longitud de enlace, y por lo tanto con creciente orden de enlace, porque los enlaces simples son más largos que los enlaces dobles, que a su vez son más largos que los enlaces triples.

Un enlace entre dos átomos se estabiliza en la posición en que lo hace (es decir, con los núcleos de los átomos enlazados espaciados a distancia precisa) porque esto representa el equilibrio óptimo entre las diversas cargas positivas y negativas en tocar. Los electrones de un átomo son atraídos por los protones del otro, pero al mismo tiempo sus respectivos protones se repelen entre sí.

Para determinar el orden de enlace de una molécula diatómica como H₂, CO o HCl, simplemente mira el tipo de vínculo involucrado y esa es tu respuesta. Una molécula de gas hidrógeno (H₂) tiene un enlace sencillo y un orden de enlace de 1. Una molécula de oxígeno gaseoso (O₂) tiene un doble enlace y un orden de enlace de 2. El triple enlace de CN le da un orden de enlace de 3.

• Si no está familiarizado con el dibujo Estructuras de Lewis de moléculas, este sería un buen momento para practicarlas.

Para calcular el orden de enlace de una molécula más grande, necesita conocer el número de enlaces, así como la naturaleza de esos enlaces (simple, doble o triple). Sumas el número total de vinculación pares y dividir por el número total de cautiverio. Por ejemplo, para NO₃^-, tiene tres enlaces: un enlace doble (2 pares de electrones) y dos enlaces simples (1 + 1 = 2 pares de electrones). Por tanto, el orden de enlace es 4/3 = 1,33.

Consulte los Recursos para obtener un conjunto de tablas de energía de enlace que incluyen tanto la longitud como la energía de enlace para una variedad de moléculas diatómicas con órdenes de enlace de 1, 2 y 3.