En la clase de mineralogía, me enseñaron que los enlaces iónicos y metálicos son más débiles que los enlaces covalentes y por eso el cuarzo y el diamante tienen un valor de dureza tan alto. Sin embargo, en la clase de química orgánica, aprendí que los enlaces covalentes son más débiles que los enlaces metálicos e iónicos, por lo que las sustancias orgánicas tienen un punto de fusión mucho más bajo que el de los metales y los compuestos iónicos.
¿Qué me estoy equivocando? ¿Son los enlaces iónicos y metálicos más débiles que los enlaces covalentes o no?
Comentarios
- Usted ‘ básicamente comparar una fuerza intermolecular con una fuerza intramolecular.
- El problema con esta » fuerza » no está bien definido, y tus profesores lo están usando en un sentido diferente. Cuando se comparan las energías de disociación de enlaces, los enlaces iónicos pueden ser bastante fuertes, a0: opentextbc.ca/chemistry/chapter/…
- Hay una confusión adicional aquí, ya que los compuestos que consisten en moléculas covalentes no ‘ t forman cristales basados en la unión del pacto: los cristales se forman a partir de fuerzas de dispersión más débiles (fuerzas de van der Waals ) entre las moléculas discretas. Estos son definitivamente más débiles que los enlaces iónicos o los enlaces covalentes en los sólidos de la red como el diamante, donde cada átomo tiene un enlace covalente con otros átomos.
Respuesta
El cuarzo y el diamante son sustancias más fuertes porque sus moléculas forman estructuras covalentes en red. Estas estructuras forman una estructura similar a una red, muy similar a los compuestos iónicos.
Esta red molecular es también la razón por la que el diamante y el cuarzo forman estructuras cristalinas, tal como se vería en sustancias iónicas como NaCl. Algunas otras estructuras en las que podría querer investigar son el grafito y el grafeno, que son alótropos del carbono (los alótropos son, en pocas palabras, diferentes disposiciones moleculares de un elemento).
La estructura de red se combina para hacer la sustancia más fuerte que las sustancias con enlaces covalentes normales.
Entonces, para responder a su pregunta, las sustancias con enlaces covalentes estándar parecen ser más débiles que las que tienen enlaces iónicos porque los enlaces iónicos tienden a formar una estructura reticular, lo que las convierte en mucho más fuerte. Puede ver esto en el hecho de que los puntos de ebullición de las sales iónicas son mucho más altos que el de una sustancia covalente como el agua. Sin embargo, cuando los enlaces covalentes forman estructuras covalentes de red, los átomos se combinan para formar una macromolécula singular que es mucho más fuertes que los enlaces covalentes singulares.
Comentarios
- Su explicación no ‘ parece explicar lo que está diciendo. Explica utilizando el hecho de que los compuestos iónicos forman estructuras reticulares en el estado sólido, pero luego escribe que los puntos de ebullición de las sales iónicas son más altos. En estado líquido, los enlaces iónicos ya se han roto. Entonces, cuando mencionas sobre el punto de ebullición de las sales iónicas, no hay relación con la fuerza del enlace iónico.
- @TanYongBoon, utilicé puntos de ebullición porque sentí que son más comparables a la energía real requerida para romper los enlaces iónicos individuales (frente a los puntos de fusión, al menos). Tendemos a medir la fuerza de las interacciones iónicas mediante la energía de la red, que se define como la energía requerida por mol de sustancia iónica para convertir el sólido en iones gaseosos constituyentes. Sin embargo, este número representa tanto la energía de sublimación como la entalpía de enlace individual. El uso de puntos de ebullición, entonces, al menos nos permite evitar comparar entalpías de fusión y comparar más directamente las entalpías de enlace.
- @TanYongBoon, por supuesto, la naturaleza reticular de los compuestos iónicos necesariamente complica la comparación.
Respuesta
Lo que aprendiste en tu clase de mineralogía fue correcto; disminución de la fuerza de unión en el siguiente orden covalente> iónico> metálico. El razonamiento para esto es el siguiente. En los enlaces covalentes como los del metano y el oxígeno, los electrones de valencia se comparten entre los átomos implicados en el enlace y ellos (los electrones) pasan la mayor parte de su tiempo en la región entre los núcleos implicados en el enlace; esto crea un vínculo fuerte. En materiales iónicos como el cloruro de sodio, los electrones se donan de un átomo (el electropositivo) al otro (el electronegativo) átomo para que los átomos logren una estructura de capa llena. Los átomos iónicos se atraen entre sí a través de la atracción electrostática y las redes cristalinas que se forman. Los enlaces formados por atracción electrostática no son tan fuertes como los formados por el intercambio covalente de electrones. Finalmente, en los metales, los electrones más externos son donados o «agrupados» en la estructura de bandas que existe en los metales.Los electrones pueden viajar grandes distancias (de ahí la conductividad de los metales) y sirven como pegamento para mantener unidos todos los núcleos metálicos cargados positivamente. Entonces, en el caso de los metales, no hay enlaces metal-metal significativos y, por lo tanto, estos enlaces son los más débiles.
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- Como se discutió en una pregunta diferente , respetuosamente no estoy de acuerdo con eso Los enlaces iónicos no son tan fuertes como los covalentes.
- En la pregunta mencionada anteriormente, observa que la fuerza de enlace covalente más grande es 945 kJ / mol en $ \ ce {N2} $. Mientras que la fuerza del enlace iónico en $ \ ce {LiF} $, que debería representar uno de los enlaces iónicos más fuertes ( ver aquí ) es de solo 577 kJ / mol. Entonces, al menos cuando se comparan los enlaces covalentes e iónicos más fuertes, los enlaces covalentes son más fuertes. Quizás también podría proporcionar datos de BDE para enlaces covalentes e iónicos más promedio y podemos ver cuáles son más fuertes en ese ámbito.
- También incluí algunos comentarios sobre otros enlaces covalentes. Pero creo que esto es un recado ‘ tonto. La gran idea de Pauling fue que cualquier enlace con diferentes átomos tendrá al menos algún componente iónico / electrostático. De hecho, un artículo al que hice referencia en mi respuesta sugiere que muchos enlaces son fuertemente covalentes y fuertemente iónicos.
Respuesta
Depende, porque para los covalentes hay dos tipos de enlaces, de red o moleculares, o como también he oído que se llaman, covalentes polares y covalentes no polares. Pero la red covalente consiste en una vasta red entre los átomos y cada uno está conectado, y en su mayoría están formados por un elemento.
Tome un diamante, por ejemplo, solo está compuesto de carbono, pero dado que los átomos están conectados entre sí y no tienen enlaces entre moléculas, como algo como la sal, que es un enlace iónico, es más difícil de romper. Sin embargo, si fuera un enlace covalente molecular, entonces toda la historia es diferente, porque tienden a ser enlaces muy débiles y se rompen fácilmente como el azúcar o también conocidos como glucosa, la sacarosa no importa, sigue siendo un enlace molecular covalente porque tienen moléculas, mientras que, como un diamante, técnicamente es una molécula grande.
Pero, dado que el azúcar tiene múltiples, el enlace entre cada molécula es más débil que los enlaces entre los elementos mismos, entonces es realmente débil.
Respuesta
Esto resulta ser una pregunta sin sentido. Los enlaces químicos abarcan toda la gama de muy fuertes a muy débiles como lo demuestra la cantidad de energía necesaria para romperlos. Tratar de decir que los enlaces que son iónicos o covalentes son más fuertes es un gran error, comenzando con el hecho de que «iónico» y «covalente» son simplemente los extremos hipotéticos del continuo de enlace y pueden ser vínculos «ideales». Los vínculos reales se encuentran a lo largo del continuo y tienen características s de ambos tipos de enlaces ideales. Por lo tanto, su pregunta original no tiene cabida en el estudio de la química.
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- Es un tema recurrente debido al hecho de que los cursos básicos ( y los maestros de eso) pretenden simplemente ordenar los lazos en términos de su fuerza. Agregue a esto el hecho de que los enlaces iónicos pierden su fuerza en el agua (un caso de trabajo para la mayoría, si no todos, los químicos) y luego se encuentra con el hecho de que incluso aquí muchos argumentan que un enlace covalente es en sí mismo más fuerte que uno iónico.
Respuesta
No confunda la fuerza de se une con la fuerza de las fuerzas que mantienen unidos a los sólidos cristalinos
Hay una razón por la que las lecciones que aprendió de la química son diferentes de las lecciones aprendidas en mineralogía : no están hablando de las mismas cosas.
El problema es que en mineralogía los enlaces de los que hablan son los enlaces que mantienen unidos a los cristales, pero en química de lo que a menudo se habla son los enlaces que mantienen el moléculas juntas, no los cristales hechos de las moléculas.
Esta distinción es importante. La gran mayoría de los cristales en química consisten en moléculas discretas que se mantienen juntas b y fuerzas intermoleculares más débiles (a veces llamadas enlaces de van Der Waals). Estos son bastante débiles en comparación con los enlaces covalentes y dan como resultado cristales que son débiles y tienen puntos de fusión bajos. Entonces, un químico podría mirar compuestos donde el enlace en las moléculas es covalente y hacer la generalización de que típicamente forman cristales mucho más débiles que los metales o los compuestos iónicos. Pero eso se debe a que los enlaces que forman los cristales no son covalentes.
Un mineralogista observará principalmente compuestos que no están hechos de moléculas discretas, sino de redes iónicas o covalentes. redes (o ambas).No hay moléculas de diamante, el cristal es una red sólida que se mantiene unida por una serie (casi) infinita de enlaces covalentes C-C, ya que la sílice se mantiene unida mediante una serie infinita de enlaces O-Si-O. Otros minerales son una mezcla de los dos con muchos silicatos que contienen, por ejemplo, láminas de estructuras O-Si-O con una variedad de iones en el medio. Entonces, para un mineralogista, los enlaces covalentes parecen fuertes en comparación con otros tipos de enlaces. Los enlaces iónicos son fuertes pero no tan fuertes como los sólidos de red puramente covalentes.
Y el problema se complica aún más por definiciones de fuerza que son demasiado estrechas. ¿Son los metales más fuertes o más débiles que las estructuras con forma de diamante? Depende de lo que entiendas por fuerza. El diamante es más duro que cualquier metal, pero también es más frágil. Si la resistencia a ser golpeado con un objeto afilado es importante, elija un objeto de metal dúctil en lugar de un diamante cualquier día. Esto sucede porque la estructura cristalina de algunos metales puede absorber energía reorganizando los defectos cristalinos en lugar de romper los enlaces (prácticamente la única opción en la sílice o el diamante). Entonces, en cierto sentido, los metales son más fuertes que los sólidos covalentes.
La lección general es tener cuidado con las definiciones. No existe una buena generalización de la resistencia de los cristales basada en los tipos de enlaces. Tenga cuidado si está hablando de los enlaces dentro de los componentes del cristal (moléculas) o los enlaces que mantienen juntos esos componentes (muchos compuestos «covalentes» consisten en cristales donde las moléculas se mantienen unidas por fuerzas mucho más débiles). No olvide que muchos minerales tienen enlaces iónicos y covalentes. Y sea específico acerca de lo que quiere decir con «fuerza» (por ejemplo, el arnés es resistencia al impacto no es lo mismo).
Respuesta
Los enlaces iónicos y metálicos son más débiles que los enlaces covalentes. Esto es correcto, es por eso que el cristal covalente es mucho más duro que el cristal / policristal iónico y metálico.
La segunda afirmación es incorrecta porque, en primer lugar, el punto de fusión no es proporcional a la fuerza del enlace químico. Hay más factores como la flexibilidad de las moléculas. En cambio, el punto de ebullición es más proporcional.
Más importante, el Las fuerzas entre partículas que se compararán entre el compuesto orgánico, el iónico y el compuesto metálico son NO entre enlace covalente vs enlace iónico vs enlace metálico. Se encuentra entre fuerza intermolecular (dipolo-dipolo, enlace H, Van der waals) vs enlace iónico vs enlace metálico. Y el primero es mucho más débil que el segundo y el tercero seguro. Por lo tanto, el punto de ebullición de los compuestos orgánicos es mucho más bajo.
Respuesta
No estoy seguro de cuál es el consenso al que se llegó por químicos de todo el mundo, pero me gustaría ofrecer mis dos centavos sobre el tema. Esta pregunta siempre ha sido una pregunta que mis maestros siempre abordarían cuando enseñan unión química y su respuesta siempre ha sido la misma:
No es justo hacer una comparación ya que estos vínculos son, en última instancia, muy variables en términos de fuerza.
Estoy de acuerdo con eso, pero permítanme brindar mi perspectiva sobre este tema.
La fuerza de los enlaces covalentes en sustancias moleculares simples (así como en estructuras de redes gigantes) puede Por lo tanto, las energías de enlace de la mayoría de los enlaces covalentes se conocen bien y pueden usarse fácilmente para tales comparaciones de energía de enlace. Sin embargo, la fuerza de los enlaces iónicos y los enlaces metálicos no es t tan claro.
Por definición, el enlace iónico es la fuerza electrostática de atracción entre iones cargados positiva y negativamente en una red iónica, mientras que el enlace metálico es la fuerza electrostática de atracción entre los iones metálicos cargados positivamente y los electrones circundantes.
En una red iónica, hay tantos iones que interactúan electrostáticamente entre sí. Entonces, ¿cómo se puede determinar la fuerza del enlace iónico? La idea de la energía reticular podría usarse, pero las comparaciones realizadas utilizando energía reticular solo tendrían algún sentido cuando comparamos entre redes iónicas. ¡No se puede utilizar para comparar con enlaces covalentes!
Considere la energía de disociación de enlaces de $ \ ce {H-H} $ y la energía reticular del cloruro de sodio. El BDE de $ \ ce {H-H} $ es $ \ ce {+ 436 kJ / mol} $ mientras que la energía reticular de $ \ ce {NaCl} $ es $ \ ce {+ 786 kJ / mol} $. Ambos están en términos de «por mol de algo». Pero ese «algo» es diferente en cada caso. En el caso del hidrógeno, ese «algo» sería el enlace $ \ ce {HH} $ pero en el caso del compuesto iónico $ \ ce {NaCl} $, ese «algo» es el $ \ ce {NaCl} $ unidad de fórmula. Y eso no es lo mismo que «por mol de enlaces iónicos entre $ \ ce {Na ^ +} $ y $ \ ce {Cl ^ -} $».La fuerza del enlace iónico no se determina tan fácilmente porque cada ion se encuentra en un entorno electrostático que está influenciado por todos los demás iones que lo rodean. La misma idea se puede aplicar a los enlaces metálicos.
En esencia, mi opinión es que no existe una base para una comparación justa entre enlaces metálicos, iónicos y covalentes en términos de su fuerza de enlace.