El enlace químico explicado de forma sencilla
¿Por qué se unen los átomos? La respuesta ya está en la estructura del átomo: casi todos los átomos querrían tener la capa más externa llena, igual que la tienen los gases nobles por naturaleza. Para eso hay exactamente tres caminos: un átomo puede ceder electrones, puede aceptarlos o dos átomos pueden compartirlos. De esas tres posibilidades salen los tres tipos de enlace químico, y cuál de ellos ocurre depende simplemente de qué clase de átomos se encuentran.
A la izquierda un electrón pasa por completo al otro átomo, en el centro se comparte un par y a la derecha los electrones pertenecen a todos los átomos a la vez. Los puntos representan en cada caso los electrones externos.
En el enlace iónico se encuentran un metal y un no metal. El sodio tiene un único electrón externo y lo cede sin problema; al cloro le falta exactamente uno para completar su capa. Así que el electrón pasa de uno a otro. A partir de ahí ya nada es neutro: al sodio le falta un electrón y queda con carga positiva, al cloro le sobra uno y queda con carga negativa. Esas partículas cargadas se llaman iones, y el enlace propiamente dicho no es más que la atracción eléctrica entre ellas. Esa atracción actúa igual de fuerte en todas las direcciones, y por eso no se juntan dos partículas formando una pareja, sino millones formando una red iónica regular. Por eso también la sal común se escribe NaCl y no Na₂Cl₂: la fórmula solo indica la proporción dentro de la red, no una molécula suelta.
En el enlace covalente se encuentran dos no metales. Ninguno cede nada, porque los dos quieren aceptar. La salida es un acuerdo: cada uno aporta un electrón y el par resultante cuenta como capa completa para los dos átomos. Dos átomos de cloro forman así una molécula de Cl₂. Si se comparten dos pares se habla de enlace doble, como en el oxígeno O₂; con tres pares, de enlace triple, como en el nitrógeno N₂. Este enlace actúa solo entre los átomos implicados y no en todas las direcciones, y por eso aquí sí se forman moléculas delimitadas de verdad.
En el enlace metálico, por último, se encuentran solo átomos que quieren ceder. Y lo hacen: los electrones cedidos dejan de pertenecer a ningún átomo concreto y se mueven libremente por toda la pieza de metal. Quedan los núcleos atómicos con carga positiva, metidos en ese mar de electrones como canicas en un jarabe. Esta única imagen explica tres propiedades a la vez: los metales conducen la electricidad porque los electrones se mueven libremente, conducen el calor por el mismo motivo y brillan porque esos electrones libres devuelven la luz.
La electronegatividad indica con cuánta fuerza tira un átomo de los electrones compartidos. Lo que decide el tipo de enlace no es el valor de cada uno, sino la diferencia entre los dos socios.
La regla de metal y no metal funciona bien, pero es solo un atajo. La decisión limpia se toma con la electronegatividad, abreviada EN. Describe con cuánta fuerza tira un átomo de un par de electrones compartido. El flúor es el que más tira; los metales de la parte inferior izquierda de la tabla periódica, los que menos. Lo interesante es la diferencia entre los dos socios: si es muy pequeña, los dos tiran igual y el par se queda justo en el medio, un enlace apolar. Si es intermedia, el par se desplaza hacia el socio más fuerte sin llegar a pasarse del todo, y aparece un enlace polar con un extremo algo negativo y otro algo positivo. Si la diferencia es muy grande, el electrón pasa por completo y volvemos al enlace iónico. Los límites en torno a 0,5 y 1,7 no son leyes naturales, sino acuerdos prácticos: la transición es continua.
Justamente esa polaridad es lo que convierte al agua en el caso especial que es. El oxígeno tira bastante más que el hidrógeno, la molécula además está doblada, y por eso una molécula de agua tiene un lado negativo y otro positivo. A esas moléculas se las llama dipolos y se atraen entre sí. Esa atracción es el enlace de hidrógeno. La distinción importa: no es un cuarto tipo de enlace dentro de una molécula, sino una fuerza entre moléculas, mucho más débil que los tres enlaces de verdad pero suficiente para explicar el alto punto de ebullición del agua, su tensión superficial y la anomalía del agua.
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En un ejercicio, ¿cómo sé qué tipo de enlace tengo delante?
Mira primero qué elementos intervienen. Metal más no metal es casi siempre enlace iónico; dos no metales, enlace covalente; dos metales, enlace metálico. Si necesitas más precisión, buscas las electronegatividades y haces la diferencia. Por encima de 1,7, iónico; por debajo, covalente, y a partir de 0,5 más o menos, covalente polar.
¿Entonces un enlace de hidrógeno es un enlace iónico débil?
No, y esa es una trampa habitual. En un enlace iónico el electrón ha pasado de verdad, hay iones reales. En un enlace de hidrógeno no ha pasado nada: el par compartido solo está un poco descentrado, y eso crea cargas parciales pequeñas. Además la fuerza es aproximadamente una décima parte. Y actúa entre moléculas, no dentro de una.
¿Y por qué se escribe NaCl si no es una molécula?
Porque estás escribiendo una proporción, no un recuento. En el cristal hay exactamente un ion cloruro por cada ion sodio, así que NaCl. En el cloruro de calcio hacen falta dos iones cloruro con una carga negativa por cada ion calcio con dos cargas positivas, de ahí CaCl₂. Eso se llama fórmula empírica. En las moléculas de verdad, como H₂O, los números sí son los átomos que hay en cada partícula.
Un cristal de sal es duro y, aun así, se hace añicos de un martillazo. Un trozo de cobre simplemente se deforma. Las dos cosas salen directamente del tipo de enlace. En la red iónica se alternan iones positivos y negativos. Si un golpe desplaza una capa exactamente una posición, de repente quedan cargas iguales una encima de otra. Se repelen y el cristal se parte a lo largo de ese plano: por eso las sales son frágiles y se rompen con caras planas. En el metal, en cambio, todos los núcleos son positivos y el mar de electrones los mantiene unidos estén como estén colocados. Si desplazas una capa, la atracción no cambia y la pieza se deforma en lugar de romperse. Por eso el metal se puede laminar, doblar y estirar en hilo. Y de ahí sale otra propiedad más: las sales sólidas no conducen la electricidad porque los iones están fijos. Si las disuelves en agua o las fundes, los iones se vuelven móviles, y entonces conducen perfectamente.
De dónde salen los electrones externos y por qué la columna de la tabla periódica dice tanto lo cuenta la estructura del átomo y la tabla periódica. Qué ocurre cuando las partículas cargadas llegan al agua lo muestra ácidos, bases y el pH. Y qué consecuencias tiene la fuerza del enlace para los puntos de fusión y ebullición lo explica los tres estados de la materia.
La frase para recordar: un enlace se forma siempre que con él los átomos se acercan a tener la capa externa llena. Que el electrón pase, se comparta o pertenezca a todos depende únicamente de con cuánta fuerza tiran de él los socios.
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