Compuestos iónicos: formación, energía de celosía y propiedades

Compuestos iónicos

La mayoría de las rocas y minerales que nos rodean están formados por iones que se mantienen unidos mediante enlaces iónicos, la atracción eléctrica entre iones con carga opuesta. Mira de cerca un cristal de sal. Cómo se ve? Mire aún más de cerca. Sabes que la sal de mesa está compuesta de Na + y Cl-, que se combinan con enlaces iónicos para formar NaCl. Pero, ¿ves NaCl? No. Ves Na y Cl todos en una estructura de celosía ordenada.

Recuerde la estructura de puntos de Lewis para Na y Cl. Ambos son originalmente neutrales con sus uno y siete electrones de valencia respectivamente. El sodio, que es un metal, perderá fácilmente ese electrón para convertirse en un catión con carga positiva. El cloro, un no metálico, gana felizmente un electrón para cargarse negativamente. El sodio transfiere su electrón al cloro, lo que los hace felices a ambos.

El sodio dona su electrón al cloro, formando un compuesto iónico

Este es un ejemplo de un compuesto iónico. Un compuesto iónico es un compuesto que se mantiene unido por enlaces iónicos. Los ejemplos de compuestos iónicos incluyen pirita, FeS2. Recuerde que un enlace iónico se forma mediante la transferencia de electrones. Estos compuestos generalmente se forman entre metales y no metales. La proporción de cationes a aniones siempre es de tal manera que no hay carga neta. Lo que sucede es que el catión metálico cargado positivamente forma un enlace con un anión no metálico cargado negativamente. Este enlace es eléctricamente neutro y fuerte, pero su fuerza varía dependiendo de algo llamado energía reticular.

Energía reticular

La fuerza de los compuestos iónicos se mide con algo llamado energía reticular . Es la energía liberada cuando se forma un mol de un compuesto iónico. Esto significa que cuando los iones individuales del compuesto se unen para formar la red cristalina, necesitan menos energía para permanecer juntos, por lo que la liberan, y la energía liberada se llama energía de la red. La fuerza de enlace entre iones de carga opuesta es más fuerte cuando los iones son pequeños. Esto se debe a que los electrones de valencia están más cerca de su núcleo, y el núcleo tiene una fuerza fuerte o los atrae. Ejerce esta misma fuerza sobre los átomos vecinos. El enlace también es más fuerte a medida que aumenta la carga de los iones. Entonces, la fuerza del enlace entre un catión +1 y un anión -1 no es tan fuerte como la fuerza entre un catión +3 y un anión -2.

Algunos ejemplos reales de estas diferencias:

La energía de la red es negativa para mostrar que la energía se libera cuando el compuesto se une. Entonces, cuanto más negativo es el número, más energía se libera y más fuerte es el vínculo. Al comparar el bromuro de sodio con el cloruro de sodio, ambos tienen la misma carga en sus iones, pero el bromo es más grande que el cloro, por lo que tiene menor energía. El óxido de magnesio es más pequeño y tiene una carga más grande que el fluoruro de calcio.

Cuanta más energía se libera cuando el compuesto se une, más fuerte es la unión.

Propiedades de los compuestos iónicos

1. Los compuestos iónicos tienen propiedades únicas. Todos forman cristales. Un cristal está formado por un patrón ordenado y simétrico de átomos llamado red cristalina. La forma de celosía de cristal es un arreglo que requiere la menor cantidad de energía para mantener. Dentro del cristal, hay fuerzas entre los iones con carga opuesta y entre los núcleos y los electrones de los iones adyacentes.

2. Tienen altos puntos de fusión y ebullición. Esto se debe a la fuerza del enlace iónico. Los enlaces son tan fuertes que se necesita mucha energía para moverlos de un estado a otro, ya sea de sólido a líquido o de líquido a gaseoso.

3. Son duros y quebradizos. Los enlaces iónicos en estos compuestos son fuertes y no permiten que las moléculas se muevan mucho, lo que las hace fácilmente rompibles.

4. Conducen bien la electricidad cuando se disuelven en agua. Esto se debe a que el compuesto iónico está formado por iones, todos cargados positiva o negativamente. Cuando los iones se separan en el agua, permiten que fluyan los electrones.

Los compuestos iónicos conducen bien la electricidad cuando se disuelven en agua

5. Como sólidos, los compuestos iónicos son buenos aislantes.

Resumen de la lección

La mayoría de las rocas y minerales de la Tierra son compuestos iónicos unidos por enlaces iónicos. Estos fuertes enlaces se forman entre un catión metálico cargado positivamente y un anión no metálico cargado negativamente.

Las propiedades de los compuestos iónicos incluyen la formación de estructuras reticulares cristalinas, que tienen altos puntos de fusión y ebullición, son duros y quebradizos y conducen bien la electricidad cuando se disuelven en agua, pero son aislantes cuando están en forma sólida.

La energía de la red es la energía de los enlaces cuando está en forma de cristal. Esta energía aumenta cuando los átomos que forman el compuesto son pequeños y cuando las cargas de cada átomo son grandes.

Los resultados del aprendizaje

Después de ver este video, podrá:

• Describe qué es un compuesto iónico.
• Definir energía de celosía
• Enumere las propiedades de los compuestos iónicos