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Física y Química 3.º ESO · La regla del octeto y los tipos de enlace

Tipos de enlace según los elementos que se unen

Objetivo: Al terminar, sabrás predecir si el enlace entre dos elementos es iónico, covalente o metálico según sean metales o no metales, y describir qué hacen los electrones en cada tipo.

Explicación

Tres formas de cumplir la regla del octeto

Según la regla del octeto, los metales tienden a perder electrones y los no metales a ganarlos o compartirlos. Eso da lugar a tres tipos de enlace, según qué elementos se unan:

Elementos que se unen	Tipo de enlace	Qué hacen los electrones	Qué se forma	Ejemplos
Metal + no metal	Iónico	El metal cede electrones al no metal; se forman iones positivos y negativos que se atraen	Cristales iónicos	$\text{NaCl}$ , $\text{CaO}$ , $\text{KBr}$ , $\text{MgCl}_2$
No metal + no metal (el H cuenta como no metal)	Covalente	Los átomos comparten pares de electrones	Moléculas (o, a veces, redes)	$\text{H}_2\text{O}$ , $\text{CO}_2$ , $\text{O}_2$ , $\text{CH}_4$ , diamante
Metal + metal (o un metal solo)	Metálico	Los átomos sueltan sus electrones de valencia, que se mueven libres entre los iones positivos	Cristales metálicos	$\text{Fe}$ , $\text{Cu}$ , $\text{Al}$ , latón (Cu y Zn)

Los gases nobles no forman enlaces: ya tienen el octeto.

Cómo predecir el tipo de enlace

Identifica los elementos de la fórmula.
Clasifica cada uno como metal o no metal (con la tabla periódica: a la izquierda o a la derecha de la escalera; el hidrógeno es un no metal).
Aplica la tabla: metal + no metal → iónico; no metal + no metal → covalente; metal + metal → metálico.

Ejemplo: en el $\text{NaCl}$ , el sodio (metal) cede su electrón al cloro (no metal): $\text{Na}^+$ y $\text{Cl}^-$ se atraen → enlace iónico. En el $\text{Cl}_2$ , los dos átomos son de cloro (no metal) y comparten un par de electrones → enlace covalente.

Puntos clave

Metal + no metal → enlace iónico (cesión de electrones y atracción entre iones).
No metal + no metal → enlace covalente (se comparten pares de electrones).
Metal + metal → enlace metálico (electrones libres entre iones positivos).
El hidrógeno se comporta como un no metal.
Los gases nobles no forman enlaces.

Errores frecuentes

ErrorDecir que el $\text{Cl}_2$ tiene enlace iónico porque el cloro forma iones $\text{Cl}^-$ .
Cómo corregirloPara que haya enlace iónico tiene que haber un metal que ceda electrones. Entre dos átomos de cloro (no metal + no metal) el enlace es covalente.
ErrorClasificar el $\text{HCl}$ como iónico porque el hidrógeno está en el grupo 1.
Cómo corregirloEl hidrógeno es un no metal: H + Cl es no metal + no metal → covalente.
ErrorPensar que un metal puro no tiene enlace porque solo hay un elemento.
Cómo corregirloLos átomos de un metal están unidos entre sí por enlace metálico; por eso el hierro es un sólido.

Ejemplos resueltos

Ejemplo 1. Sal, agua y cobre procedimiento paso a paso
Predice el tipo de enlace de: a) cloruro de sodio, $\text{NaCl}$ ; b) agua, $\text{H}_2\text{O}$ ; c) cobre, $\text{Cu}$ . Explica qué hacen los electrones en cada caso.

Resolución
a) Na (grupo 1) es metal y Cl (grupo 17) es no metal → iónico. El sodio cede su electrón de valencia al cloro; se forman $\text{Na}^+$ y $\text{Cl}^-$ , que se atraen y forman un cristal. b) H y O son no metales → covalente. El oxígeno comparte un par de electrones con cada hidrógeno; se forman moléculas de $\text{H}_2\text{O}$ . c) Solo hay cobre, un metal → metálico. Los átomos de cobre sueltan sus electrones de valencia, que se mueven libres entre los iones de cobre positivos (por eso el cobre conduce tan bien la electricidad).
Ejemplo 2. Enlaces en la cocina situación real
Predice el tipo de enlace de estas sustancias que hay en casa: a) azúcar, $\text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11}$ ; b) cal viva, $\text{CaO}$ ; c) el latón de un grifo (aleación de cobre y cinc); d) el butano de la bombona, $\text{C}_4\text{H}_{10}$ .

Resolución
a) C, H y O son no metales → covalente (moléculas de sacarosa). b) Ca (grupo 2) es metal y O es no metal → iónico. c) Cu y Zn son metales → metálico. d) C e H son no metales → covalente (moléculas de butano).

Ejercicios

De menos a más. Intenta cada uno antes de mirar la solución.

1. Fácil
Predice el tipo de enlace de: a) $\text{KCl}$ ; b) $\text{CO}_2$ ; c) $\text{Fe}$ ; d) $\text{NH}_3$ ; e) $\text{MgO}$ ; f) $\text{Cl}_2$ .

Ver solución
a) Iónico. b) Covalente. c) Metálico. d) Covalente. e) Iónico. f) Covalente.
a) K (metal) + Cl (no metal) → iónico. b) C + O (no metales) → covalente. c) Fe (metal) → metálico. d) N + H (no metales) → covalente. e) Mg (metal) + O (no metal) → iónico. f) Cl + Cl (no metales) → covalente.
2. Media
El cloro forma parte del gas cloro ( $\text{Cl}_2$ ), del cloruro de hidrógeno ( $\text{HCl}$ ) y de la sal ( $\text{NaCl}$ ). ¿Qué tipo de enlace hay en cada uno? ¿Por qué no es siempre el mismo?
Ver solución
Cl₂: covalente. HCl: covalente. NaCl: iónico. Depende del otro elemento: con un no metal comparte electrones; con un metal, los gana.
- $\text{Cl}_2$ : no metal + no metal → covalente.
- $\text{HCl}$ : el hidrógeno es no metal → covalente.
- $\text{NaCl}$ : Na es metal → iónico. El tipo de enlace no depende de un solo elemento, sino de la pareja: si el cloro se une a un metal, gana el electrón que el metal cede; si se une a un no metal, comparten electrones.
3. Media
Tenemos los elementos A ( $Z = 11$ ), B ( $Z = 8$ ), C ( $Z = 17$ ) y D ( $Z = 10$ ). a) Clasifícalos en metales, no metales o gases nobles. b) Predice el enlace entre A y C, entre B y C, y entre átomos de A. c) ¿Qué pasará con D?

Ver solución
a) A metal (Na); B y C no metales (O, Cl); D gas noble (Ne). b) A–C iónico; B–C covalente; A–A metálico. c) No forma enlaces.
a) A: 2, 8, 1 → grupo 1, sodio, metal. B: 2, 6 → grupo 16, oxígeno, no metal. C: 2, 8, 7 → grupo 17, cloro, no metal. D: 2, 8 → grupo 18, neón, gas noble. b) A–C: metal + no metal → iónico ( $\text{NaCl}$ ). B–C: no metal + no metal → covalente. A–A: metal + metal → metálico (sodio metálico). c) D tiene el octeto completo: no forma enlaces.
4. Difícil
Un elemento X tiene el símbolo de Lewis $\text{X}{\cdot}$ y está en el periodo 3; otro elemento Y tiene el símbolo ${:}\ddot{\underset{\cdot\cdot}{\text{Y}}}{\cdot}$ y también está en el periodo 3. a) ¿Qué elementos son? b) ¿Qué enlace habrá en la sustancia formada por X e Y? c) ¿Y en la formada solo por átomos de Y?

Ver solución
a) X = sodio; Y = cloro. b) Iónico. c) Covalente.
a) X tiene 1 electrón de valencia → grupo 1, periodo 3: sodio (metal). Y tiene 7 → grupo 17, periodo 3: cloro (no metal). b) Metal + no metal → iónico: X cede su electrón a Y ( $\text{X}^+$ e $\text{Y}^-$ ). c) Y + Y → covalente: dos átomos de cloro comparten un par de electrones ( $\text{Cl}_2$ ).

Para practicar más

1. Fácil
Predice el tipo de enlace de: a) $\text{CaCl}_2$ ; b) $\text{SO}_2$ ; c) $\text{Al}$ ; d) $\text{H}_2$ ; e) $\text{K}_2\text{O}$ ; f) $\text{CH}_4$ ; g) bronce (aleación de cobre y estaño).

Ver solución
a) Iónico. b) Covalente. c) Metálico. d) Covalente. e) Iónico. f) Covalente. g) Metálico.
a) Ca (metal) + Cl (no metal) → iónico. b) S + O (no metales) → covalente. c) Al (metal) → metálico. d) H + H (no metales) → covalente. e) K (metal) + O (no metal) → iónico. f) C + H (no metales) → covalente. g) Cu + Sn (metales) → metálico.
2. Media
Explica qué hacen los electrones de valencia en cada tipo de enlace: iónico, covalente y metálico. Pon un ejemplo de cada uno distinto de los vistos en clase.
Ver solución
Iónico: el metal los cede al no metal (p. ej., LiF). Covalente: se comparten (p. ej., CO). Metálico: quedan libres entre los iones positivos (p. ej., Mg).
- Iónico: el metal cede electrones al no metal; se forman iones de carga contraria que se atraen. Ejemplo: $\text{LiF}$ , $\text{NaF}$ , $\text{Li}_2\text{O}$ …
- Covalente: los no metales comparten pares de electrones. Ejemplo: $\text{CO}$ , $\text{H}_2\text{S}$ , $\text{O}_2$ …
- Metálico: los átomos del metal sueltan sus electrones de valencia, que se mueven libres entre los iones positivos. Ejemplo: magnesio, cinc, oro… (Cualquier ejemplo bien clasificado es válido.)
3. Media
Predice qué tipo de enlace se formará entre los átomos de cada pareja: a) $Z = 19$ y $Z = 9$ ; b) $Z = 6$ y $Z = 8$ ; c) $Z = 12$ con más átomos de $Z = 12$ ; d) $Z = 3$ y $Z = 16$ .

Ver solución
a) Iónico (K y F). b) Covalente (C y O). c) Metálico (Mg). d) Iónico (Li y S).
Se identifica cada elemento por su $Z$ y se clasifica: a) $Z = 19$ potasio (metal) + $Z = 9$ flúor (no metal) → iónico. b) $Z = 6$ carbono + $Z = 8$ oxígeno (no metales) → covalente. c) $Z = 12$ magnesio (metal) consigo mismo → metálico. d) $Z = 3$ litio (metal) + $Z = 16$ azufre (no metal) → iónico.
4. Difícil
Un compañero afirma: «el agua tiene enlace iónico, porque el hidrógeno está en el grupo 1, como el sodio, y el $\text{NaCl}$ es iónico». a) ¿En qué se equivoca? b) ¿Qué enlace hay en el agua? c) ¿Por qué no existe una sustancia formada solo por átomos de neón unidos entre sí?

Ver solución
a) El hidrógeno es un no metal, no un alcalino. b) Covalente. c) Porque el neón ya tiene el octeto y no forma enlaces.
a) Aunque se coloca en el grupo 1, el hidrógeno es un no metal: no cede su electrón como el sodio, sino que lo comparte. b) H y O son no metales → covalente. c) El neón es un gas noble con la última capa completa (2, 8): unido a otro átomo no ganaría estabilidad, así que no forma enlaces; existe como átomos aislados.