¿Son los enlaces metálicos/iónicos más débiles que los covalentes?

Question

En la clase de mineralogía, me enseñaron que los enlaces metálicos e iónicos son más débiles que los covalentes y que por eso el cuarzo y el diamante tienen un valor de dureza tan alto. Sin embargo, en la clase de química orgánica, aprendí que los enlaces covalentes son más débiles que los metálicos e iónicos, por lo que las sustancias orgánicas tienen un punto de fusión mucho más bajo que el de los metales y los compuestos iónicos.

¿En qué me equivoco? ¿Son los enlaces iónicos y metálicos más débiles que los covalentes o no?

Answer 1

El cuarzo y el diamante son sustancias más fuertes porque sus moléculas forman estructuras covalentes en red. Estas estructuras forman un entramado similar al de los compuestos iónicos.

Esta red molecular es también la razón por la que el diamante y el cuarzo forman una estructura cristalina, al igual que se ve en sustancias iónicas como el NaCl. Otras estructuras que podrían interesarle son el grafito y el grafeno, que son alótropos del carbono (los alótropos son, sencillamente, diferentes disposiciones moleculares de un elemento).

La estructura de red se combina para hacer que la sustancia sea más fuerte que las sustancias normales con enlaces covalentes.

Así que, para responder a tu pregunta, las sustancias con enlaces covalentes estándar parecen ser más débiles que las que tienen enlaces iónicos porque los enlaces iónicos tienden a formar una estructura reticular, que las hace mucho más fuertes. Esto se puede ver en el hecho de que los puntos de ebullición de las sales iónicas son mucho más altos que los de una sustancia covalente como el agua. Sin embargo, cuando los enlaces covalentes forman estructuras covalentes en red, los átomos se combinan para formar una macromolécula singular que es mucho más fuerte que los enlaces covalentes singulares.

Answer 2

Lo que aprendiste en tu clase de mineralogía era correcto; la fuerza de los enlaces disminuye en el siguiente orden covalente > iónico > metálico. El razonamiento para esto es el siguiente. En los enlaces covalentes, como los del metano y el oxígeno, los electrones de valencia se comparten entre los átomos implicados en el enlace y ellos (los electrones) pasan la mayor parte de su tiempo en la región entre los núcleos implicados en el enlace; esto hace que el enlace sea fuerte. En los materiales iónicos, como el cloruro de sodio, los electrones se donan de un átomo (el electropositivo) al otro (el electronegativo) para que los átomos consigan una estructura de capa llena. Los átomos iónicos se atraen entre sí mediante la atracción electrostática y las redes cristalinas que se forman. Los enlaces formados a través de la atracción electrostática no son tan fuertes como los que se forman a partir del intercambio covalente de electrones. Por último, en los metales los electrones más externos son donados o "agrupados" en la estructura de bandas que existe en los metales. Los electrones son libres de recorrer grandes distancias (de ahí la conductividad de los metales) y sirven de pegamento para mantener unidos todos los núcleos metálicos cargados positivamente. Por tanto, en el caso de los metales, no hay enlaces metal-metal significativos y estos enlaces son, por tanto, los más débiles.

Answer 3

Depende, porque para el covalente hay dos tipos de enlaces, de red o moleculares, o como también he oído que se llama, covalente polar y covalente no polar. Pero, la red covalente consiste en una amplia red entre los átomos y cada uno está conectado, y en su mayoría se componen de un elemento.

Tomemos un diamante por ejemplo, sólo está formado por carbono, pero como los átomos están conectados entre sí y no tienen enlace entre moléculas, como algo como la sal, que es un enlace iónico, es más difícil de romper. Sin embargo, si fuera un enlace covalente molecular, entonces toda la historia es diferente, porque tienden a ser enlaces muy débiles y fácilmente roto como el azúcar o también conocido como glucosa, sacarosa no importa, sigue siendo un enlace molecular covalente porque tienen moléculas mientras que como un diamante es técnicamente una molécula grande.

Pero, como el azúcar tiene múltiples el enlace entre cada molécula es más débil que los enlaces entre los propios elementos, entonces es realmente débil.

Answer 4

Esto resulta ser una pregunta sin sentido. Los enlaces químicos abarcan toda la gama, desde los muy fuertes hasta los muy débiles, como demuestra la cantidad de energía necesaria para romperlos. Intentar decir que los enlaces que son iónicos o covalentes son más fuertes es un gran error, empezando por el hecho de que "iónico" y "covalente" son simplemente los extremos hipotéticos del continuo de enlaces y pueden considerarse enlaces "ideales". Los enlaces reales se encuentran a lo largo del continuo y tienen características de ambos tipos de enlaces ideales. Por lo tanto, su pregunta original no tiene cabida en el estudio de la química.

Answer 5

No hay que confundir la fuerza de los enlaces con la fuerza que mantiene unidos los sólidos cristalinos

Hay una razón por la que las lecciones que aprendiste de la química son diferentes de las lecciones aprendidas en la mineralogía: no están hablando de las mismas cosas.

El problema es que en mineralogía los enlaces de los que se habla son los que mantienen unidos los cristales pero en química de lo que se suele hablar es de los enlaces que mantienen la moléculas juntos no los cristales hechos de las moléculas.

Esta distinción es importante. La gran mayoría de los cristales en química están formados por moléculas discretas unidas por fuerzas intermoleculares más débiles (a veces llamadas enlaces de Van Der Waals). Estas fuerzas son bastante débiles en comparación con los enlaces covalentes y dan lugar a cristales débiles y con puntos de fusión bajos. Por ello, un químico puede buscar compuestos en los que el enlace en el moléculas es covalente y hacer la generalización de que suelen formar cristales mucho más débiles que los metales o los compuestos iónicos. Pero esto se debe a que los enlaces que forman los cristales no son covalentes.

Un mineralogista se fija sobre todo en los compuestos que no están formados por moléculas discretas, sino por redes iónicas o covalentes (o ambas). En el diamante no hay moléculas, el cristal es un sólido en red que se mantiene unido por una serie (casi) infinita de enlaces covalentes C-C, al igual que la sílice se mantiene unida por una serie infinita de enlaces O-Si-O. Otros minerales son una mezcla de ambos, ya que muchos silicatos contienen, por ejemplo, láminas de estructuras O-Si-O con una variedad de iones entre ellas. Así que, para un mineralogista, los enlaces covalentes parecen fuertes en comparación con otros tipos de enlace. Los enlaces iónicos son fuertes, pero no tanto como los sólidos de red puramente covalentes.

Y el problema se complica aún más con las definiciones de fuerza que son demasiado estrechas. ¿Los metales son más fuertes o más débiles que las estructuras de tipo diamante? Depende de lo que se entienda por fuerza. El diamante es más duro que cualquier metal, pero también es más frágil. Si lo que importa es la resistencia a ser golpeado con un objeto afilado, elija un objeto metálico dúctil en lugar de un diamante cualquier día. Esto se debe a que la estructura cristalina de algunos metales puede absorber la energía reorganizando los defectos del cristal en lugar de romper los enlaces (prácticamente la única opción en la sílice o el diamante). Así que, en cierto sentido, los metales son más "fuertes" que los sólidos covalentes como el diamante.

La lección general es que hay que tener cuidado con las definiciones. No existe una buena generalización de la resistencia del cristal basada en los tipos de enlace. Hay que tener cuidado si se habla de los enlaces dentro de los componentes del cristal (moléculas) o de los enlaces que mantienen unidos esos componentes (muchos compuestos "covalentes" consisten en cristales en los que las moléculas se mantienen unidas por fuerzas mucho más débiles). No olvide que muchos minerales tienen tanto enlaces iónicos como covalentes. Y especifique lo que quiere decir con "fuerza" (por ejemplo dureza y resistencia al impacto no son lo mismo).