Formación del enlace covalente

• El enlace covalente es la atracción electrostática entre dos núcleos y el par (o pares) de electrones que comparten entre ellos; se da típicamente entre dos no metales.
• A diferencia del iónico (transferencia), en el covalente los electrones permanecen entre ambos núcleos.
• Un enlace simple comparte 1 par, un doble 2 pares y un triple 3 pares de electrones.
• A mayor número de pares compartidos: enlace más corto y más fuerte (mayor energía de enlace).
• La longitud de equilibrio es donde la atracción entre núcleos y electrones compensa las repulsiones núcleo–núcleo.

• Enlace simple (−): 1 par compartido. Ej.: $\text{H}{-}\text{H}$, $\text{H}{-}\text{Cl}$.
• Enlace doble (=): 2 pares compartidos. Ej.: $\text{O}{=}\text{O}$, $\text{C}{=}\text{O}$.
• Enlace triple (≡): 3 pares compartidos. Ej.: $\text{N}{\equiv}\text{N}$, $\text{C}{\equiv}\text{C}$.
• Par solitario: par de electrones que no se comparte; queda sobre un solo átomo. No es un enlace.

Enlace C−C: longitud $154\,\text{pm}$ · energía $346\,\text{kJ mol}^{-1}$

Enlace C=C: longitud $134\,\text{pm}$ · energía $614\,\text{kJ mol}^{-1}$

Enlace C≡C: longitud $120\,\text{pm}$ · energía $839\,\text{kJ mol}^{-1}$

• Regla: $\text{simple} < \text{doble} < \text{triple}$ en energía · $\text{simple} > \text{doble} > \text{triple}$ en longitud.
• El triple no vale exactamente el triple del simple: cada par adicional aporta menos que el anterior.

• En $\text{H}_2\text{O}$: 2 pares enlazantes (los dos $\text{O}{-}\text{H}$) · 2 pares solitarios sobre el O.
• En $\text{NH}_3$: 3 pares enlazantes ($\text{N}{-}\text{H}$) · 1 par solitario sobre el N.
• En $\text{N}_2$ ($\text{N}{\equiv}\text{N}$): 3 pares enlazantes · 1 par solitario sobre cada N.
• Solo los pares enlazantes unen átomos; los solitarios influyen en geometría pero no forman enlace.

Enunciado: Dos enlaces nitrógeno–nitrógeno: enlace P ($146\,\text{pm}$), enlace Q ($110\,\text{pm}$). Identifica cuál es más fuerte y determina el tipo de cada uno.

• Q es más corto → a menor longitud, mayor energía → Q es más fuerte.
• Q ($110\,\text{pm}$) coincide con el $\text{N}{\equiv}\text{N}$ (triple enlace, $\approx 110\,\text{pm}$, $945\,\text{kJ mol}^{-1}$).
• P ($146\,\text{pm}$) coincide con un enlace $\text{N}{-}\text{N}$ simple ($\approx 146\,\text{pm}$, $\approx 158\,\text{kJ mol}^{-1}$).
• Conclusión: Q (triple) es mucho más fuerte y corto que P (simple).

• Error frecuente: llamar "enlace" a un par solitario. Distínguelos siempre: par enlazante (entre dos átomos) vs par solitario (sobre un átomo).
• Cuando te den longitud y energía, recuerda: enlace más corto = más fuerte = más pares compartidos.
• El $\text{N}_2$ tiene la mayor energía de enlace de las diatómicas comunes ($945\,\text{kJ mol}^{-1}$) por su triple enlace; esto explica su inactividad química.
• El enlace doble no tiene el doble de energía del simple: $\text{C}{=}\text{C}$ ($614$) $< 2 \times \text{C}{-}\text{C}$ ($692$).
• Para $\text{CO}_2$: el C central forma dos enlaces dobles ($\text{O}{=}\text{C}{=}\text{O}$), no cuatro simples.