ENLACE IÓNICO
SE PRODUCE ENTRE ELEMENTOS QUE TIENEN ELECTRONEGATIVIDADES MUY DIFERENTES, POR EJEMPLO UN METAL Y UN NO METAL.
Se suele aceptar que cuando la diferencia de electronegatividad entre dos átomos es mayor de 1,7 unidades en la escala de Pauling, el enlace que se forma entre ellos es iónico. Puede ejercitarse con la siguiente simulación de Teachchemistry.
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El mecanismo de la formación de un cristal iónico puede explicarse como el resultado de tres fases:
1.- Los átomos del metal pierden electrones para formar iones positivos con el octeto electrónico completo
2.- Los átomos del no metal ganan electrones para formar iones negativos con el octeto electrónico completo
3.- Los iones de distinto signo se atraen eléctricamente formando un cristal neutro en el que los iones se colocan de la forma más compacta posible.
Como ambos iones tienen la misma carga eléctrica, en un cristal de cloruro de sodio, hay un ion de cloro por cada ion de sodio.
Ejemplo: formación del óxido de potasio
1.- El átomo de potasio perderá un electrón para formar un ion de sodio con el octeto electrónico completo
2.- El átomo de oxígeno ganará dos electrones para formar un ion de oxígeno con el octeto electrónico completo
3.- Por cada ion de oxígeno se unirán dos iones de potasio para que el conjunto sea neutro
La fórmula empírica del óxido de potasio debe ser K2O.
Resulta evidente que la valencia de un elemento cuando forma compuestos iónicos coincide con la carga del ion que forma (Electrovalencia)
ESTRUCTURA CRISTALINA
En el cristal, los iones se ordenan regularmente en el espacio de la manera más compacta posible. El índice de coordinación es el número de iones de signo contrario que rodean a un determinado ion. El índice de coordinación depende de la carga de los iones y de sus tamaños relativos.
En el cloruro de sodio, los iones sodio y los iones cloro tienen índices de coordinación iguales a 6 (geometría octaédrica). Esto es así porque la relación de tamaños entre los iones de sodio y cloro es 0,56.
Las estructuras más comunes en los cristales iónicos son: tipo cloruro de cesio (CÚBICA CENTRADA EN EL CUERPO), tipo cloruro de sodio (CÚBICA CENTRADA EN LAS CARAS), tipo fluorita, ...
PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS IÓNICAS
- PUNTOS DE FUSIÓN Y EBULLICIÓN ELEVADOS
La unión entre iones es muy fuerte, eso explica que romper el cristal para obtener un líquido requiera de temperaturas muy elevadas. Todavía más si lo que se intenta es pasar de líquido a gas.
- DUROS PERO FRÁGILES
Un golpe en el cristal iónico puede hacer que los iones de igual carga se desplacen y entren en contacto. En ese momento se formará una línea de fractura debido a las fuerzas repulsivas que entran en juego.
- SOLUBLES EN DISOLVENTES POLARES
Los sólidos iónicos solo serán solubles cuando la energía desprendida en el proceso de solvatación de los iones formados sea suficientemente grande como para compensar la energía necesaria para separar los iones de la red cristalina (ver web). Eso solo ocurre cuando el disolvente empleado tiene una elevada polaridad (tipo agua).
- NO CONDUCEN LA ELECTRICIDAD EN ESTADO SÓLIDO, PERO SÍ LA CONDUCEN DISUELTAS O EN ESTADO FUNDIDO
En estado sólido los iones ocupan posiciones fijas en la red cristalina. No se pueden desplazar y, por tanto, no pueden transportar cargas eléctricas de un lugar a otro. Sin embargo, en estado líquido o disueltas, los iones pueden desplazarse permitiendo la conducción de la electricidad.
INDICE
- Teorías acerca del enlace químico
- Estudio energético de la formación del enlace iónico. Energía reticular
-Teoría del enlace-valencia y Hibridación
- Energía de disociación de enlace
IONES ESTABLES
Los elementos de los grupos 15, 16 y 17 que forman iones negativos alcanzan la estructura de gas noble ns2np6
Sin embargo, en el caso de los iones positivos la situación es más compleja. Los elementos de los grupos 1 y 2 (además del aluminio y algunos elementos de transición como el escandio) forman iones positivos que también tienen estructura electrónica de gas noble.
Pero hay metales de transición que forman iones estables con otras estructuras electrónicas.
