Enlaces químicos II: Iónico

Diagrama de un átomo de cloro

Ya hemos aprendido que los átomos con un nivel de valencia incompleto son inestables. Hemos aprendido que hay varias formas en que un átomo puede lidiar con este tipo de inestabilidad. Ya hemos hablado de cómo los átomos pueden compartir electrones. Entonces, al compartir electrones de valencia, pueden completar su nivel de valencia.

Otra forma en que los átomos pueden lidiar con un nivel de valencia incompleto es que pueden tomar o donar electrones. Podemos predecir cómo se comportarán los átomos en función de su electronegatividad . Entonces, la electronegatividad de un átomo determinará si compartir, tomar o donar será la mejor estrategia para ese átomo.

Hablemos del cloro. Entonces, el cloro es un átomo que tiene siete electrones de valencia.

Si sabemos que los átomos quieren tener ocho electrones de valencia en la capa exterior aquí, podemos predecir que sería más fácil para el cloro tomar simplemente un electrón. Está a un electrón de tener una capa completa.

Por otro lado, tenemos sodio aquí, y el sodio tiene solo un electrón de valencia en su capa exterior.

Diagrama de un átomo de sodio

Nuevamente, con la idea de tener ocho electrones en la capa exterior, será más fácil para el sodio deshacerse de este único electrón de valencia. Lo que podemos ver aquí es que tenemos dos socios perfectos; uno quiere deshacerse de él y quiere un electrón extra. Si el sodio le da su electrón extra al cloro, ambos estarán mucho más felices.

Si el sodio da su electrón al cloro, vacía su capa exterior. Lo que antes era su capa de valencia ahora se ha ido, por lo que esta capa desaparece y revela una capa debajo que ahora tiene ocho electrones. Estos ocho electrones completan la capa del sodio y ahora es más estable. De la misma manera, el cloro, debido a que agregó ese electrón extra, ha llenado su capa exterior. Entonces, también es más estable. Ambos átomos han aumentado su estabilidad al realizar este intercambio de electrones.

En este proceso, hemos creado un escenario en el que hay más protones que electrones en el sodio y hay más electrones que protones en el cloro. Lo que eso significa es que, si recordamos que los protones tienen una carga positiva y los electrones una carga negativa, he creado un átomo de sodio que tiene una carga positiva. Cuando tenemos un átomo cargado, lo llamamos ion . En particular, un ión cargado positivamente se llama catión . De la misma manera, también he creado una situación en la que tenemos un átomo de cloro que tiene una carga negativa. Este también es un ion. Tiene carga negativa, por eso se llama anión .

Átomos de sodio y cloro estables

Debido a que tenemos dos iones que tienen cargas opuestas, se atraerán entre sí. Estos dos átomos se moverán el uno hacia el otro, y vamos a crear un enlace entre estos dos átomos debido a la carga electrostática que los une. Cuando estos dos iones se unen, forman un enlace iónico .

Un enlace iónico puede ser muy fuerte. Solo depende de la situación, así que tomemos el ejemplo de un compuesto iónico. Hablemos de cloruro de sodio. Entonces, hemos estado hablando de iones de sodio e iones de cloro. Si estos dos iones se unen y forman un enlace iónico, formaremos cloruro de sodio. Y el cloruro de sodio, como puede que sepa o no, se conoce comúnmente como sal de mesa.

La sal de mesa viene básicamente en pequeños gránulos; los gránulos son en realidad pequeños cristales de sal, y esos cristales son realmente estables. Cuando tienes un gránulo de sal, no es fácil triturarlo o cambiarlo a otra forma. Estos enlaces iónicos son muy fuertes. Sin embargo, como veremos más adelante, si cambiamos el entorno en el que se encuentra el cloruro de sodio y agregamos agua, la sal realmente se disuelve. El agua rompe muy fácilmente esos enlaces, y sin esos enlaces simplemente terminas con un montón de iones individuales.

En términos generales, los enlaces iónicos son muy estables. Pero si hablamos de ellos en términos de un entorno biológico, no son tan estables como los enlaces covalentes de los que ya hemos hablado.

Diagrama de un catión y un anión

Resumen

Hemos aprendido mucho sobre los enlaces iónicos y hemos seguido aprendiendo sobre cómo la electronegatividad es un buen predictor de qué tipo de enlace se van a formar dos átomos diferentes. Como recordatorio, la electronegatividad es una medida de la fuerza de atracción que ejerce un átomo sobre los electrones.

Hemos aprendido en esta lección que los átomos altamente electronegativos realmente quieren electrones, así que debido a que el cloro ya tiene siete electrones de valencia, está muy cerca de terminar su nivel de valencia. Solo necesita ese electrón extra. Si agrega ese electrón, tendrá una carga negativa y se llamará ion . Cualquier átomo cargado se llama ión y, en particular, un átomo de cloro se llama anión porque tiene carga negativa. Por el contrario, el sodio quiere deshacerse del único electrón de valencia que tiene. Al hacerlo, crea una carga positiva en ese átomo, y eso se conoce como catión.

Cuando estos dos iones cargados positiva y negativamente se unen por su carga electrostática, puede formar lo que se llama un enlace iónico .