¿Qué son las uniones químicas?

Estado de oxidación

El número de oxidación o estado de oxidación de un elemento en una especie química, es el número de electrones que un átomo de dicho elemento, pierde o gana (de acuerdo a su electronegatividad) en la unión química para formar la especie o sustancia. El grupo de la tabla periódica al que pertenece un elemento indica el número de oxidación o valencia (como se lo conocía anteriormente) que generalmente tiene ese elemento, pero puede tener más de 1 estado de oxidación.

Por ejemplo, los elementos del grupo 1 (metales alcalinos) poseen 1 electrón en su última capa, por lo tanto es más fácil perder ese electrón en una unión química, que ganar 7 electrones para completar los 8 electrones (Regla del octete). En consecuencia, el estado de oxidación de los metales del grupo 1 es + 1, pues el átomo queda con un electrón menos. Para los elementos del grupo 2 (metales alcalino-térreos), sucede lo mismo: pierden 2 electrones, y el estado de oxidación es + 2.

Los elementos del grupo 13 tienden a formar uniones con estado de oxidación +3. Para los elementos del grupo 14 es prácticamente similar ganar 4 electrones que perder 4, para completar el octete, por lo tanto el estado de oxidación puede ser +4 o –4, dependiendo de la electronegatividad del otro elemento que forma la unión. Así el C puede tener nº de oxidación +4 en la molécula de CO 2 , o –4 en el CH 4 . Pero también debe tenerse presente que al aumentar el Z disminuye la electronegatividad por lo tanto los elementos más pesados del grupo 14 tienden a tener estado de oxidación +4, como es el caso del Sn.

Unión iónica

Es la unión característica entre metales y no metales. Los átomos se transforman en iones, tal como sucede con el NaCl, LiF (fluoruro de litio) y KI (yoduro de potasio). Por lo tanto la unión se produce por atracción electrostática entre aniones y cationes. Uno gana y el otro pierde electrones al formarse la unión.

Unión covalente

La unión covalente se produce habitualmente entre átomos de elementos no metales. Se produce cuando dos átomos comparten uno o varios pares de electrones. Por ejemplo, la molécula de cloro.

En este caso comparten un solo par de electrones. Las uniones covalentes, constituidas por pares de electrones, implican una cierta penetración o solapamiento de las nubes electrónicas de los átomos involucrados.

Unión metálica

Es la unión característica de los metales. Es la que explica como están unidos entre sí los átomos que constituyen un cuerpo metálico. Los átomos pueden ser de un mismo elemento, como el caso de un hilo de cobre, o de elementos diferentes, como ocurre en las aleaciones, por ejemplo el bronce.

Como los átomos metálicos pierden fácilmente electrones, quedan los correspondientes cationes unidos por un cierto número de electrones móviles que van ocupando, en constante movimiento, los orbitales libres de los iones positivos. Por lo tanto puede decirse que un trozo de metal es “un conjunto de cationes sumergidos en un mar de electrones móviles”. Estos electrones son los que conducen la corriente eléctrica.

Unión puente hidrógeno

Es característica de algunas sustancias, y ocurre debido a la presencia de átomos de hidrógeno H y de átomos fuertemente electronegativos pequeños como O, N, ó F. Es una unión poco común, de naturaleza principalmente electrostática. Al ser éstos átomos tan electronegativos, atraen electrones y por lo tanto se produce una densidad de carga negativa sobre los mismos.

En consecuencia existe una densidad de carga positiva sobre los átomos de H, que se atrae con la densidad de carga negativa de la molécula vecina. Y así sucesivamente. Son uniones débiles, pero capaces de otorgar propiedades características a los compuestos que las forman.