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Q4 Clasificación de sustancias
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Sustancias Metálicas (M). Conducen la electricidad en estado líquido y en estado sólido. Están constituidas por enormes entramados de tamaño indefinido llamados redes metálicas. La estructura de la red consiste en un número muy grande de iones positivos (cationes) interactuando eléctricamente con un “mar de electrones”. Ejemplos: Na, Hg, U, Pb, etc. Por definición, los otros 3 tipos de sustancias (iónicas, covalentes no moleculares y covalentes moleculares) se consideran no metálicas.

Sustancias Iónicas (I). Conducen la electricidad en estado líquido y en solución acuosa pero no en estado sólido. Están constituidas por enormes entramados de tamaño indefinido llamados redes iónicas. La estructura de la red consiste en un número muy grande de iones de carga opuesta (aniones y camiones) interactuando eléctricamente. Ejemplos: NaCl, NH4NO3, etc. Por definición, las otras 3 categorías (metálicas, covalentes no moleculares y covalentes moleculares) son sistemas covalentes.

Sustancias Covalentes No Moleculares (CNM). No conducen la electricidad ni en estado líquido, ni en estado sólido ni en solución acuosa. Tienen puntos de fusión muy elevados. Están constituidas por enormes entramados de tamaño indefinido llamados redes covalentes. La estructura de la red consiste en un número muy grande de núcleos y electrones conectados entre sí mediante una compleja cadena de enlaces covalentes típicos (la interacción eléctrica entre 2 núcleos y un par de electrones). Ejemplos: diamante (C), cuarzo (SiO2), etc.

Sustancias Covalentes Moleculares (CM). No conducen la electricidad ni en estado líquido, ni en estado sólido ni en solución acuosa. Tienen bajos puntos de fusión. Consisten de átomos o moléculas estables interactuando —si acaso— muy débilmente entre sí. En las sustancias gaseosas, la interacción entre partículas es prácticamente nula. Para fines prácticos se trata de partículas independientes. En las sustancias líquidas, la interacción entre partículas ya es significativa, lo cual hace que estén muy cerca unas de otras aunque todavía con mucho movimiento debido a sus altas velocidades. Las sustancias sólidas de esta categoría también consisten de redes pero con la diferencia de que los puntos reticulares son ocupados por moléculas y no por iones. Por definición, las otras 3 categorías (metálicas, iónicas y covalentes no moleculares) son sistemas no moleculares.

Esta clasificación en 4 categorías independientes es útil para fines de clasificación. Sin embargo, en la realidad, las fronteras entre ellas no son fáciles de delimitar. Más bien se trata de un espectro continuo, donde las categorías son en realidad los casos límite o ideales. Esto se puede ilustrar con un tetraedro donde las categorías definidas ocupan los vértices. Girando el tetraedro podemos distinguir las conocidas dicotomías: iónico-covalente, metálico-no metálico y molecular-no molecular.

 

 

Metálicas

 

Iónicas

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

          

 

Interacciones eléctricas. Dada la naturaleza eléctrica de las partículas químicas, es decir, dado que están constituidas por núcleos positivos y electrones negativos, la estructura de las sustancias —moléculas discretas, redes metálicas, redes iónicas o redes covalentes— es simplemente la consecuencia o el resultado de la interacción eléctrica entre sus partes.

Las interacciones más complejas no pueden ser descritas adecuadamente más que mediante el modelo de la Mecánica Cuántica. Es el caso del enlace covalente típico —un par de electrones interactuando con un par de núcleos— y el del enlace covalente metálico —todos los electrones de valencia interactuando con todos los núcleos.

Sin embargo, otras interacciones sí pueden describirse satisfactoriamente con modelos electrostáticos clásicos: las interacciones iónicas y las interacciones dipolares (o de Van der Waals). En las primeras, los iones se modelan como cargas puntuales. En las segundas, las moléculas se modelan como dipolos eléctricos.

 

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