Enlace covalente
Otra manera como los átomos se vuelven más estables es al compartir electrones (en lugar de ganarlos o perderlos por completo), formando así enlaces covalentes. Estos enlaces son más comunes que los enlaces iónicos en las moléculas de los organismos vivos y en la mayoría de los alimentos.
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| Ácido cítrico |
Por ejemplo, los enlaces iónicos son clave para la
estructura de las moléculas orgánicas basadas en el carbono, como nuestro ADN y
proteínas. También hay enlaces covalentes en moléculas inorgánicas más
pequeñas, tales como H2O, CO2
y O2.
Se pueden compartir uno, dos o tres pares de electrones, lo que resulta en
enlaces simples, dobles o triples, respectivamente. Entre más electrones
compartan dos átomos, más fuerte será el enlace.
Como ejemplo de enlace covalente, examinemos el agua. Una
sola molécula de agua, HO,
está compuesta de dos átomos de hidrógeno unidos a un átomo de oxígeno. Cada
hidrógeno comparte un electrón con el oxígeno y el oxígeno comparte uno de sus
electrones con cada hidrógeno:
Los electrones compartidos dividen su tiempo entre las capas de valencia de los átomos de hidrógeno y oxígeno, y le dan a cada átomo algo que se parece a una capa de valencia completa (dos electrones para el H, y ocho para él O). Esto hace que una molécula de agua sea mucho más estable de lo que serían los átomos que la componen por sí solos.
Enlaces covalentes polares
Hay dos tipos principales de enlaces covalentes: polar y no polar. En un enlace covalente polar, los electrones se comparten de forma no equitativa entre los átomos y pasan más tiempo cerca de un átomo que del otro. Debido a la distribución desigual de electrones entre los átomos de diferentes elementos, aparecen cargas ligeramente positivas (δ+) y ligeramente negativas (δ–) en distintas partes de la molécula.
En una molécula de agua (arriba), el enlace que une al oxígeno con cada hidrógeno es un enlace polar. El oxígeno es un átomo mucho más electronegativo que el hidrógeno, por lo que el oxígeno del agua tiene una carga parcialmente negativa (tiene una densidad de electrones alta), mientras que los hidrógenos llevan cargas parcialmente positivas (tienen una densidad electrónica baja).
En general, la electronegatividad relativa de los dos átomos en un enlace, es decir su tendencia a acaparar los electrones compartidos, determinará si el enlace es polar o no polar. Siempre que un elemento sea significativamente más electronegativo que otro, el enlace entre ellos será polar; esto significa que uno de sus extremos tendrá una carga ligeramente positiva y el otro una carga ligeramente negativa.
Enlaces covalentes no polares
Los enlaces covalentes no polares se forman entre dos átomos
del mismo elemento o entre átomos de diferentes elementos que comparten
electrones de manera más o menos equitativa. Por ejemplo, el oxígeno molecular (O2)
no es polar porque los electrones se comparten equitativamente entre los dos
átomos de oxígeno.
Otro ejemplo de enlace covalente no polar puede encontrarse en el metano (CH4). El carbono tiene cuatro electrones en su capa exterior y requiere cuatro más para volverse un octeto estable. Los consigue al compartir electrones con cuatro átomos de hidrógeno, cada uno de los cuales le provee de un electrón. Del mismo modo, los átomos de hidrógeno necesitan un electrón adicional cada uno para llenar su capa más externa, los cuales reciben en forma de electrones compartidos del carbono. Aunque el carbono y el hidrógeno no tienen exactamente la misma electronegatividad, son bastante similares, así que los enlaces carbono-hidrógeno se consideran no polares.
