Iones: predicción de la formación, carga y fórmulas de los iones

Cómo se forman los iones

Como hemos aprendido antes, a los átomos les gusta ser estables. Se sienten más estables cuando sus capas externas de electrones están llenas. Se llenan cuando tienen ocho electrones. Esto se llama la regla del octeto , que dice que a los átomos les gusta tener capas de valencia completas de ocho electrones. Recuerde que los electrones de valencia son los electrones en la capa de energía más externa de un átomo. Obtienen ocho electrones, ya sea tomando prestados algunos o dándolos a otro átomo. Veamos cómo funciona esto.

Los átomos obtienen ocho electrones de valencia al dar electrones a otro átomo o al aceptar electrones de otro átomo.

Cationes y aniones

Los átomos comienzan eléctricamente neutrales porque tienen la misma cantidad de electrones cargados negativamente y protones cargados positivamente. Un ion es un átomo que ha ganado o perdido uno o más electrones y, por tanto, tiene carga negativa o positiva. Un catión es un átomo que ha perdido un electrón de valencia y, por tanto, tiene más protones positivos que electrones negativos, por lo que tiene carga positiva. Un anión es un átomo que ha ganado un electrón de valencia y está cargado negativamente.

Tome el elemento sodio, Na. Con un electrón de valencia, es muy inestable en su forma única. Solo tiene ese electrón en su capa más externa, y desea desesperadamente deshacerse de él. Mire el cloro (Cl) allí en el Grupo VII. Tiene siete electrones de valencia en su capa más externa, y desea desesperadamente ganar un electrón para estar lleno y feliz. El sodio perderá fácilmente ese electrón extra. Cuando lo hace, se desequilibra. Ahora tiene más protones que electrones, por lo que tiene carga positiva. Es por eso que generalmente se escribe como Na +. El cloro, por otro lado, tiene siete electrones de valencia y quiere agregar un electrón para llenar su capa exterior. Cuando agrega un electrón, se carga negativamente (más electrones que protones) y forma un anión, generalmente escrito como Cl-.

Los átomos pueden ganar o perder más de un electrón a la vez. Si lo hacen, se escriben con el superíndice de lo que han ganado o perdido. Ca2 +, por ejemplo, ha perdido dos electrones. Sé que parece un poco confuso ya que perdió electrones pero se cargó positivamente. Sin embargo, como recordará, los átomos son neutrales para empezar, por lo que si pierden un electrón cargado negativamente, se cargan positivamente.

Los iones se escriben con el superíndice de la cantidad de electrones que han ganado o perdido.

Predecir la carga de un ión

Predecir la carga que tendrá un átomo cuando se convierta en un ion es bastante fácil. Primero, averigüe cuántos electrones de valencia tiene. Esto se puede hacer de dos formas diferentes. Puede consultar una tabla periódica para averiguar el número de grupo del I al VIII. El número de grupo es el número de electrones de valencia. O puede usar lo que sabe sobre los niveles de energía, que el número atómico es también el número de electrones, y colocar los electrones en sus capas de energía correspondientes para determinar cuántos quedan en la capa más externa. Obviamente, el primer método es más rápido y sencillo si tienes una tabla periódica.

Entonces, ahora sabe cuántos electrones hay en la capa de valencia más externa de un átomo, y sabe que quieren tener una capa completa con ocho electrones. Simplemente determine si es más fácil perder los electrones para estabilizarse o ganarlos. Si tienen menos de tres electrones de valencia, es más fácil perderlos y convertirse en iones con carga positiva. Si tienen más de cuatro electrones de valencia, es más fácil ganar electrones y cargarse negativamente.

• El grupo IA tiene un electrón de valencia, por lo que lo pierde y se carga +1.
• Los grupos IIA y IIIA pierden dos y tres electrones, respectivamente, para cargarse +2 y +3.
• El grupo IVA puede ir en cualquier dirección, ya sea perdiendo o ganando cuatro electrones. Sin embargo, rara vez forma iones.
• El grupo VA, con sus cinco electrones de valencia, es cuando las cosas cambian. El grupo VA ganará tres electrones para cargarse negativamente: -3.
• El grupo VIA se convierte en -2 iones cargados.
• El grupo VIIA tiene siete electrones en su capa exterior, por lo que gana un electrón para cargarse en -1.
• El grupo VIIIA es el grupo afortunado. Este es el grupo de los gases nobles con capas completas de electrones de valencia, y son felices tal como son.

Resumen de la lección

Los iones se forman cuando los átomos pierden o ganan electrones para cumplir con la regla del octeto y tener capas de electrones de valencia exterior completas . Cuando pierden electrones, se cargan positivamente y se denominan cationes . Cuando obtienen electrones, se cargan negativamente y se denominan aniones .

Puede predecir la carga de un ion mirando su número de grupo en la tabla periódica. Los grupos IA, IIA y IIIA pierden electrones y se cargan positivamente. Los grupos VA, VIA y VIIA ganan electrones y se cargan negativamente.

Los resultados del aprendizaje

Después de esta lección, debería poder:

• Explica cómo se forman los iones.
• Definir catión y anión
• Predecir la carga de un ion encontrando su grupo en la tabla periódica

Rodrigo Ricardo Editor y fundador