Triángulo de enlace
El triángulo de enlace, también conocido como triángulo de Van Arkel- Ketelaar, se utiliza para enseñar distintos compuestos en diferentes grados según los tipos de enlace, covalente, iónico o metálico, de manera que a través del símbolo del triángulo, los enlaces se encuentran interconectados.
El enlace covalente implica el traslape de orbitales entre pares específicos de átomos de un elemento o compuesto. Si el traslape de orbitales no tiene lugar entre átomos específicos, sino que está deslocalizado en todo el cristal, entonces el enlace se considera como metálico. La tercera alternativa, el enlace iónico, implica la interacción electrostática entre iones individuales.
Aunque clasificamos los enlaces de una sustancia como de un tipo específico, en realidad los tres tipos se encuentran relacionados, y los enlaces de muchas especies son una combinación de dos o incluso de los tres tipos.
Si analizamos primeramente el lado covalente del triángulo, en el caso de los compuestos del periodo 2, comenzaremos por el compuesto dicloro, una molécula de tipo no polar. El enlace de esta molécula, en el que participan dos átomos fuertemente electronegativos idénticos, es covalente en esencia. Según vamos subiendo por el triángulo, por el lado derecho de éste, aumenta la diferencia de electronegatividad entre los átomos unidos y los enlaces se hacen cada vez más polares. Se llega a alcanzar un punto, en el caso del periodo dos, el cloruro de magnesio, en el cual la diferencia de electronegatividad es tan grande que los orbitales se traslapan muy poco y las especies se pueden considerar como iones independientes con enlaces iónicos. Sin embargo, hay ciertos aspectos de la química del magnesio que se interpretan mejor en términos de contribuciones de enlaces covalentes. Por último, el cloruro de sodio muestra un enlace iónico casi “puro”.
El eje covalente –metálico corresponde al cambio de enlace desde el traslape de orbitales en direcciones específicas (covalente) al enlace deslocalizado en los metales. De derecha a izquierda a lo largo de la base del triángulo, los tres primeros elementos (dicloro, octaazufre, S8 y tetrafósforo, P4), son covalentes de molécula discreta. Sin embargo, en el fósforo ya se manifiesta la tendencia hacia enlaces menos localizados, pues existen otros tres alótropos en los cuales el enlace covalente está dirigido hacia varios vecinos. En consecuencia, en estos alótropos el enlace es de retículo covalente en vez de covalente de molécula discreta: los orbitales ya no están localizados entre pares de átomos, sino que se traslapan en todas direcciones. La forma más común del silicio tiene una estructura de retículo covalente, pero el elemento se puede obtener como un alótropo metálico. La transición de retículo covalente a metálico corresponde a la separación cada vez menor de los orbitales moleculares derivados de los orbitales atómicos 3s y 3p hasta el punto en que se traslapan, lo que permite que los electrones se muevan libremente por toda la red cristalina. El enlace metálico deslocalizado constituye el estado normal de los elementos de baja electronegatividad: aluminio, magnesio y sodio.
Por último el lado izquierdo del triángulo de enlace representa la transición metálico-iónica. A partir del vértice metálico, comenzamos con aleaciones de elementos de baja electronegatividad. La deslocalización de los electrones es grande; por tanto, las aleaciones muestran enlace metálico. Al avanzar a los largo del lado del triángulo hacia la cúspide, la diferencia de electronegatividad entre los pares de elementos se hace cada vez mayor, mientras que los orbitales se traslapan cada vez en menor medida y la densidad electrónica se centra en el átomo más electronegativo. La situación final es el enlace iónico.
Es posible que un compuesto tenga características de los tres tipos de enlace, ejemplos de los cual son el sulfuro de magnesio, y el fosfuro de aluminio. Afortunadamente, la mayor parte de los elementos y compuestos parecen tener propiedades explicables en términos de un tipo de enlace o , cuanto más, de una combinación de dos tipos de unión.
