En artículos anteriores ya hemos hablado de las generalidades químicas, como recordaran los átomos se encuentran formados por partículas subatómicas; las más importantes de estas, para fines de este texto son los electrones. Estas partículas con carga negativa se encuentran orbitando el núcleo atómico.
Para describir la localización de estos electrones se utiliza el termino orbital, para hacer más fácil de este texto utilizaremos los términos de nivel de energía basados en la regla del octeto que, aunque presenta varias excepciones será de utilidad para explicar de forma simple los tipos de enlaces químicos que existen.
Los enlaces químicos son las fuerzas que mantienen unidos a los átomos que forman una molécula, para la química orgánica, que es de la que nos ocuparemos en mayor medida dentro de este blog, dos son los tipos más importantes de enlaces. Antes de explicar cada uno de ellos tenemos que entender los conceptos de regla del octeto y numero de oxidación.
La ley del octeto fue propuesta en 1916 por el químico Gilbert Newton Lewis para predecir el comportamiento de muchas de las sustancias químicas de la naturaleza. Esta fundamenta que los átomos de cualquier elemento químico, tienden a buscar completar la cantidad de 8 electrones en su último nivel de energía al formar enlaces con otro átomo, con esto logran una estabilidad electroquímica optima. Como ya se mencionó antes, esta regla tiene algunas acepciones, pero esas son tema de otra publicación.
El número de oxidación hace referencia a los electrones que se ubican en la capa más externa del átomo o en el último nivel energético, los cuales se pueden ceder, combinar o ganar para completar el número de electrones que le dé estabilidad al átomo. Como ya habrán intuido el lector, de estos electrones dependen la mayoría de las características físicas y químicas de los elementos y las moléculas que forman al combinarse. Este término también es conocido como valencia, sin embargo, en la actualidad se prefiere el termino número de oxidación.
Los enlaces de tipo iónico se forman gracias a la fuerza de atracción electrostática que se forma cuando un átomo “pierde” uno o más electrones de su última capa y otro átomo “gana” ese o esos átomos. El primer átomo se convierte en un catión, al perder electrones y el segundo automáticamente se convierte en un anión al aumentar su carga negativa. Como las cargas opuestas se atraen, estos iones forman una molécula a través de la fuerza electrostática.
Un ejemplo de este tipo de enlace es el cloruro de sodio, con formula química NaCl, se forma cuando el átomo de sodio con un electrón en su última capa energética lo cede al cloro que tiene 7 electrones en su último nivel.
La importancia de este tipo de enlaces en al ámbito biológico, a pesar de que no se le encuentra en los compuestos vivos como tal, es que lo podemos encontrar en sales minerales, la mayoría componentes importantes de estructuras de sostén o protección como huesos y conchas. Sumado a esto también son responsables de formal la mayoría de los iones que encontramos en los compartimentos acuosos de los tejidos en forma de electrolitos.
Los enlaces covalentes ocurren cuando los átomos involucrados en la unión comparten uno o más pares de electrones en su última capa de energía. Con esto consiguen una mayor estabilidad electroquímica. Un ejemplo de este tipo de enlaces es el cloruro de hidrógeno con formula HCl, donde comparten un electrón del átomo de cloro y el único del hidrógeno, el cloro logra la estabilidad al tener 8 átomos en su último nivel, mientras que el hidrógeno también logra la estabilidad pues en ese novel de energía, esta se logra al poseer dos electrones.
En ocasiones el núcleo de un elemento atrae más a los electrones que el otro núcleo, conformando un enlace covalente polar, esto hace que en distintas partes de la molécula aparezcan cargas ligeramente negativas y positivas. Los enlaces que no presentan estas propiedades reciben el nombre de enlaces covalentes no polares.
La importancia de los enlaces covalentes radica en que la mayoría de las biomoléculas presentan uniones de este tipo entre los átomos que las conforman. Debido a las interacciones de las moléculas con enlaces polares existen otros tipos de estos, los enlaces de hidrógeno y las fuerzas de dispersión de London, los cuales tienen bastante relevancia biológica, pero hablaremos en otro artículo de estos.
Bibliografía:
| 1°- Donald J. Burton JIR. Química orgánica y Bioquímica. 1 ed. México, D.F.: Mc Graw-Hill; 1990. 2°- Raymound Chang KAG. Química. 11 ed. México, D. F.: McGraw-Hill; 2013. 3°- Gerard J. Tortora BD. Principios de anatomía y fisiología. 11 ed. México, D.F.: Editorial Médica Panamericana; 2006. |
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