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¿Qué son los enlaces químicos?
Un enlace químico es la fuerza que mantiene unidos a los átomos para formar compuestos químicos estables. Esta unión ocurre porque los átomos ceden, comparten o intercambian electrones en su capa externa o capa de valencia, lo que les permite alcanzar una configuración más estable. Es debido a los enlaces químicos que se forman moléculas y sustancias.
Enlace iónico
Los aniones y cationes son iones y la atracción de sus cargas forma los enlaces iónicos. Cuando un átomo pierde electrones adquiere una carga positiva y se le llama catión, en cambio, cuando un átomo gana electrones adquiere una carga negativa y se le llama anión. Un enlace iónico es aquel en el que un anión y un catión se mantienen unidos por medio de fuerzas electroestáticas, un ejemplo es la sal de mesa (NaCl). Al enlace iónico también, se le conoce como enlace electrovalente.
Los átomos tienen igual número de protones (p+) y electrones (e–), por lo que su carga es neutra. Algunos átomos tienden a perder electrones, es el caso del átomo de sodio (Na) que presenta 11 protones y 11 electrones, pero estos últimos están dispuestos en tres capas, la primera capa tiene 2 electrones, la segunda capa tiene 8 electrones y la tercera capa tiene 1 electrón. El átomo de sodio (Na) tiende a perder electrones porque su tercera capa, la más exterior, está casi vacía.
Otros átomos tienden a ganar electrones, es el caso del átomo de cloro (Cl) que presenta 17 protones y 17 electrones, los electrones de este átomo están distribuidos en tres capas, la primera capa contiene 2 electrones, la segunda capa contiene 8 electrones y la tercera capa contiene 7 electrones. El átomo de cloro (Cl) tiende a ganar electrones porque su tercera capa, la más exterior, está casi llena.
El sodio y el cloro forman la sal de mesa mediante enlaces iónicos. El átomo de sodio (Na) cede o transfiere un electrón al átomo de cloro (Cl), y se vuelven más estables. De esta manera, se forman el ion sodio (Na+) y el ion cloro (Cl–).
Después de que el átomo de sodio cede un electrón al átomo de cloro, el ion de sodio está cargado positivamente y, el ion cloro está cargado negativamente. Los iones con cargas opuestas se atraen entre sí produciendo enlaces iónicos, y en este caso la sal de mesa (NaCl).
Enlace covalente polar
Un enlace covalente es un enlace químico en el que los átomos que participan comparten electrones. En un enlace covalente polar los polos o los extremos de la molécula presentan carga eléctrica debido a que los núcleos de los átomos ejercen diferentes fuerzas de atracción sobre los electrones. Los átomos tienden a volverse estables al llenar sus capas electrónicas externas formando enlaces covalentes. En el caso de un enlace covalente polar los electrones se comparten de manera inequitativa, esto sucede porque el núcleo de uno de los átomos ejerce un tirón más fuerte sobre los electrones.
A las moléculas formadas por este tipo de enlace químico se les conoce como moléculas polares, el agua (H2O) es un ejemplo. El oxígeno comparte un electrón con cada uno de los dos átomos de hidrógeno con los que forma una molécula de agua.
En total, el oxígeno (O) tiene 8 electrones, 2 electrones en su primera capa electrónica y 6 en su capa electrónica externa, lo que significa que necesita dos electrones para llenar su capa electrónica externa, esto le permite formar dos enlaces covalentes con átomos de hidrógeno. El hidrógeno (H) solo tiene 1 electrón.
Es lógico que el oxígeno ejerza una mayor fuerza de atracción sobre los electrones, pues su núcleo presenta 8 protones (p+) y, el hidrógeno solo posee un protón en su núcleo. Los electrones pasan más tiempo cerca del núcleo con la carga positiva más grande, en el caso de la molécula de agua pasan más tiempo del núcleo del átomo de oxígeno. La consecuencia es que el polo oxígeno de la molécula de agua presenta una ligera carga negativa y, una ligera carga positiva en cada uno de los dos átomos de hidrógeno. Aunque la totalidad de la molécula de agua se considera eléctricamente neutra.
Enlace covalente no polar
El enlace covalente no polar es aquel en el que los átomos se unen compartiendo electrones y no existe carga en la molécula. El enlace covalente no polar se presenta entre átomos del mismo
elemento y, en ocasiones, en átomos de diferentes elementos. Por ejemplo, el átomo de hidrógeno solo tiene un electrón y el gas hidrógeno (H2) se forma mediante el enlace covalente no polar entre dos átomos de hidrógeno (H) que comparten sus electrones.
Los electrones compartidos pasan la misma cantidad de tiempo cerca de cada uno de los dos núcleos de hidrógeno porque los núcleos los atraen con la misma fuerza, en consecuencia la molécula del gas hidrógeno no presenta polaridad, es decir que no presenta carga en ningún extremo de la molécula. El gas oxígeno (O2) y el gas nitrógeno (N2) son otros ejemplos de enlaces covalentes no polares. El enlace covalente no polar contrasta con el enlace covalente polar que presenta cargas positivas y negativas.
Enlace peptídico
El enlace peptídico resulta de la unión de dos aminoácidos. Hay que recordar que la unión de unas cuantas decenas de aminoácidos se conoce como péptido y la unión de cientos de aminoácidos se conoce como polipéptido. Un enlace peptídico permite la síntesis de proteínas mediante un proceso de deshidratación.
Es necesario recordar que la estructura de un aminoácido se caracteriza por poseer un átomo de carbono central unido a un hidrógeno y a tres grupos funcionales: grupo amino nitrogenado (—NH2), grupo ácido carboxílico (—COOH) y un grupo variable (GV) que determina las características de cada aminoácido.
El proceso de deshidratación da lugar a un enlace peptídico entre el carbono del grupo ácido carboxílico (—COOH) y el nitrógeno del grupo amino nitrogenado (—NH2).
Un enlace peptídico forma un péptido de dos aminoácidos y a una molécula de agua.
La molécula de agua se forma como un subproducto debido a la deshidratación: el grupo ácido carboxílico pierde un átomo de hidrógeno (H) y un átomo de oxígeno (O) y el nitrógeno del grupo amino nitrogenado pierde un átomo de hidrógeno (H).
Referencias:
- Audesirk, T., Audesirk, G., Byers, B.E. (2017). Biología la vida en la tierra con fisiología. Pearson. Décima edición.
- Chang, R. (1999). Química. McGraw-Hill. Sexta edición.
- Pérez y Juárez, A. (1984). Curso programático de química. Publicaciones Marcombo.
- Price, J., Smoot, R.C., Smith, R.G. (1988). Química un curso moderno. Merrill Publishing Co.
- Salas–Banuet, G., Ramírez–Vieyra, J. (2010). Iónico, covalente y metálico. Didáctica de la química. Educación química. Vol. 21. Núm. 2. pp. 118-125.
- Enlace iónico | Portal Académico del CCH, (06/10/2025).
- Enlace covalente polar | Portal Académico del CCH, (06/10/2025).
- Enlace (química) – Wikipedia, la enciclopedia libre, (06/10/2025).
- Enlace iónico – Wikipedia, la enciclopedia libre, (06/10/2025).
- Enlace peptídico – Wikipedia, la enciclopedia libre, (06/10/2025).