INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE MISANTLA.
ENSAYO: COMO SE UNEN
LOS ATOMOS.
INTRODUCCION.
Para poder describir los procesos que causan
la unión de los atomos es de gran de gran importancia tener una
base de conocimiento en química, para poder comprender los conceptos que
se utilizan.
En el siguiente ensayo hablaremos de temas relacionados con las uniones
atómicas, es decir, como de un material puro como es el oro podemos
obtener oro blanco, rojo y amarillo; alguna vez te has hecho la pregunta del
porque puedes hacer aleaciones entre elementos como los metales y a que se debe
que algunas aleaciones sean buenos materiales en la construcción de
instrumentos electrónicos y algunos otros no, o simple y sencillamente
el cómo al fundir el cobre puedes hacer que este material se una con
otro para hacer esculturas, puertas o objetos de uso cotidiano.
Pues las respuestas a cuestionamientos como
estos, se resuelven sabiendo cómo
puedes realizar la unión de materiales y analizando las estructuras que
la química marca para estos compuestos.
Estas dudas se resolveran cuando comprendamos que son los enlaces, las
fuerzas intermoleculares e intramoleculares, así como la regla del octeto y la teoría de Lewis entre
otras.
Todo esto con la finalidad de dar un punto de vista
objetivo acerca del tema que nos interesa
“Como se
unen los atomo”.
Al hablar de launión de los atomos gran partes de los autores de
libros que química basica o química aplicada marcan como inicio la
introducción a conceptos nuevos como
lo son: electronegatividad, enlaces, fuerzas, propiedades químicas,
aleaciones, compuestos entre otros.
Tenemos que la electronegatividad no es otra cosa que la capacidad que tiene un
atomo de cierto elemento para atraer electrones dando origen a un
compuesto, y que un compuestos no es mas que la unión de varios
elementos de diferentes especies es diversas proporciones y que con ello
podemos terminar mencionando que al unir estos dos conceptos tenemos una
definición mas que es muy importante que se domine para comprender la
unión de los atomos, como lo es un enlace, vagamente podemos
deducir que un enlace de manera coloquial es la unión de dos cosas que
si bien pueden tener algo en común también puede que no lo
tengan, es algo así de cuando realizamos una salsa ya que aunque el
tomate y el chile son verduras no tienen las mismas propiedades, pero al
unirlas forman un compuesto que da origen a una salsa muy rica; te preguntaras
a que viene todo esto y qué relación tiene con un enlace, pues en
realidad mucha relación por que al igual que la salsa, un enlace es la
unión de dos elementos que al aceptar, ceder o compartir electrones
forman un vinculo entre si gracias a una fuerza que denominamos enlace
metalico; pero cabe destacar que quienes les dan a estos enlaces sus
características y la forma en que estosse enlazaran son los electrones
de valencia, que son los electrones que encontramos en la última capa y
quienes le dan la electronegatividad al elemento.
Para ello existen tres tipos de enlaces conocidos como lo es el enlace
iónico, el covalente y el metalico, cada uno de ellos con sus
características particulares que lo hacen diferentes uno de otro; por
ejemplo: el enlace iónico se presenta cuando algunos metales reaccionan
con los no metales para formar un compuesto y que los metales ceden electrones
a los no metales y se unen por la diferencia de cargas generadas; en el enlace
covalente se forma cuando todos los atomos que constituyen la
molécula comparten sus electrones de tal forma que cada uno presenta
ocho electrones en su última orbita como los gases nobles, cumpliendo la
regla del octeto y una cosa es que este se divide en polares, no polares y
coordinados.
El polar es el que comparte de manera desigual los electrones, el no polar
comparten de manera igual los electrones, en el caso del coordinado se
forma cuando el par de electrones compartidos pertenece solo a uno de los
atomos. Por su parte el enlace metalico se da entre los metales
como su nombre lo dice con la característica de que son muy buenos
conductores de la energía; este tipo de enlace lo podemos encontrar en
el cableado de luz en tu casa o la estructura de tu tarjeta madre.
Para los enlaces también hay que tener presente las fuerzas que los
unen, entre las que mas se conocen enel mundo de la química son
los intermoleculares y los intramoleculares, de lo cual de manera muy simple al
como no lo presentan los autores de algunos libros deducimos que la fuerza
intramolecular es la fuerza atractiva que mantienen unidos a los atomos
o a los iones que forman las sustancias químicas de manera estable (se
dan dentro de la molécula) y la intramolecular es la fuerza entre las
diferentes moléculas de un compuesto(se dan entre de la
molécula).
Siguiendo con ello hace algún tiempo hubo una persona llamada Gilbert
Lewis que en un día normal se puso a pensar el cómo podía
representar de manera grafica los enlaces entre los atomos de una
molécula y los pares de electrones solitarios que puedan existir; fue
tanta su insistencia que formulo un diagrama de punto o mejor conocido como la
estructura de Lewis, este personaje es un ejemplo del como si añoras
algo y lo deseas con el corazón podras lograr lo que te propongas
hasta descubrir y formular teorías no conocidas por el hombre.
Dentro de la estructura de Lewis se dieron ciertos pasos para poder realizar el
diagrama de punto que se resumen en cuatro pasos muy sencillos que son
1. Determinar el número de electrones totales de valencia. En
caso de tratarse de iones sumar electrones tantos como cargas negativas y si se trata de iones
positivos restar electrones tantos como
las cargas positivas.
2. Realizar la estructura colocando al centro el elemento menos electronegativo
exceptuando elhidrogeno. Los oxígenos se
deberan colocar en la periferia (alrededor) no en el centro.
3. Determina el número de electrones enlazantes y no enlazantes. NOTA:
cada línea representa un par
electrónico.
4. Distribuye los electrones no enlazantes con los elementos mas
electronegativos. En caso de faltar electrones no enlazantes, trazar dobles o
triples enlaces entre los atomos que pueden participar.
Aunque a mi parecer puedo decir que todo esto se resume en tratar de que los atomos
alcancen sus valencias
completas, es decir, que su ultima capa contenga ocho electrones y que al ser
enlazados estos cumplan con la regla del
octeto.
Se preguntaran entonces que es la regla del octeto, algunos personajes toman a
la regla del octeto de una manera tan extraña que persona con poco
conocimiento de la química no llegamos a comprender del todo, pero para
ser sinceros no es necesario complicarse la vida; tan facil es deducir
que si dice que es un octeto pues tendra algo que ver con el
número ocho y si es relacionado con la química podemos llegar a
la conclusión que se trata de atomos. Esta no es mas que
el atomo llega a ser estable cuando consiguen ocho electrones en la capa
de valencia, sean pares solitarios o compartidos mediante enlace covalente, sin
embargo para este tenemos algunas excepciones de elementos que nunca
podras tener ocho electrones en su capa de valencia como por el ejemplo
el hidrógeno tiene un sólo orbital en su capa de valencia, la
cual puede aceptarcomo maximo dos electrones; por eso, solo puede
compartir su orbital con sólo un atomo formando un sólo
enlace.
También al unir los atomos podemos hablar de Linus Pauling quien
formulo la teoría de hibridación de los orbitales que explica
cuando en un atomo se mezclan el orden de los electrones entre orbitales
creando una configuración electrónica nueva, un orbital
híbrido que describa la forma en que en la realidad se disponen los
electrones para producir las propiedades que se observan en los enlaces atómicos;
entre los que podemos encontrar a la hibridación sp3, hibridación
sp2, hibridación sp3d y la hibridación sp3d2 que representan las
orbitales que se pueden unir para ser una nueva orbital.
En cuanto a la geometría molecular trata de demostrar que cuando hay dos
electrones que no estan apareados nos dan la forma o la geometría
de la molécula, algo así como la estructura de Lewis; para
realizarla es necesario seguir ciertos pasos.
1. Se escribe la estructura de Lewis y se consideran sólo los pares de
electrones alrededor del atomo central
2. Se cuenta el número de pares de electrones que rodean al atomo
central
3. Se predice la distribución global de los pares de electrones y luego
se predice la geometría de la molécula
4. Se predicen los angulos de enlace teniendo
en cuenta que: repulsión par libre-par libre > repulsión par
libre-par enlazante > repulsión par enlazante-par enlazante.
Aunque a mi parecer la estructura de Lewis y la geometríamolecular es
algo similar pues en cada una de ellas te da la forma
de tu compuesto con la diferencia de que una es rustica y la otra dimensional.
Pero hablando de formas de representación también tenemos a las
formas cristalinas que según Donald Askeland en el libro de
“Ciencia e ingeniería de los materiales” son estructuras
amorfas, cuyas formas les dan sus propiedades, cada celda amorfa presenta
propiedades diferentes; pero la red cristalina en si se refiere al
tamaño, la forma y la organización atómica dentro de una
red.
Cada red o celda unitaria tiene características particulares como son:
parametros de la red, que describe la forma y el tamaño de la
celda unitaria; el numero de atomo por celda unitaria, es decir, el
número de puntos que se encuentran en la red y el radio atómico
comparado con el parametro de la red, es decir, la dirección que
tiene la celda unitaria.
Aunque podría pasarme mucho tiempo explicando cada teoría que
surgió para saber cómo unimos los atomos, el objetivo de
cada personaje que las creo es el mismo, tratar de darle una razón por
la cual ciertos compuestos se unen formando grandes aleaciones que se ocupan en
la industria como las mezclas entre silicio, germanio, oro, plata, cobre,
titanio por mencionar algunos; que hacen que ciertos aparatos tengan mejor
conductividad eléctrica o como nosotros lo mencionamos para tener mayor
velocidad en nuestro RAM y mejor capacidad en el disco duro.
Suena algofascinante el poder comprender como los desarrolladores de
hardware llegan a conclusiones de que materiales les serian útiles para
poder crear un nuevo procesador o una nueva DDM, cuantos de nosotros
quisiéramos llegar a comprender todo esto, aunque no es imposible, si
hay que aplicarle mucha dedicación.
Lo mas preocupante es que como estudiantes no nos ponemos a pensar que
parte de nuestra educación se formara a los alrededores en la
química y que si no la aprovechamos al maximo, el día de
mañana que queramos trabajos en una industria de fabricación de
hardware si no sabemos lo principios y las teorías como la de Pauling o Lewis
no sabremos las características de los materiales para la
ingeniería.
CONCLUSION.
Para comprender la unión de los
atomos es necesario conocer los modelos y las teorías que se han formulado para comprender que es de lo que se habla.
Imaginemos que si fuéramos un poco observadores llegaríamos a
hacer grandes cosas y cabe la posibilidad de formular nuevas teorías, ya
que cada persona antes mencionado eran personas comunes como nosotros, sin
embargo, ellos pusieron un poco mas de empeño y se decidieron a
sobresalir y a marcar la pauta entre la realidad y la imaginación, tanto
así que ahora son famosos y estan en el salón de la fama
química.
A decir verdad cada uno de ellos formulo sus teorías
llegando al mismo punto y a la misma conclusión, los atomos
pueden unirse mediante fuerzas por diversos métodos químico.
