¿Qué es la sal en química? – Definición y fórmula

¿Qué quieren decir los químicos con «sal»?

Todos hemos oído hablar de la sal, ¿verdad? Esos cristales blancos que ponemos en nuestras patatas fritas son el tipo de sal con el que estamos más familiarizados, pero ¿qué queremos decir realmente en química cuando nos referimos a algo como sal?

En química, una sal es un compuesto iónico que está formado por dos grupos de iones con carga opuesta. El ion con carga positiva se llama catión y el que tiene carga negativa se llama anión . La cantidad de iones de cada tipo que tiene la sal es importante porque el compuesto debe tener una carga eléctrica total de cero , es decir, un equilibrio igual entre carga positiva y carga negativa.

Cubriremos más de esto más adelante.

Las sales se pueden identificar fácilmente ya que generalmente consisten en iones positivos de un metal con iones negativos de un no metal .

La sal que ponemos en nuestras patatas fritas es en realidad cloruro de sodio y está compuesta de un Na1 + (que es nuestro metal) y un Cl1- (nuestro no metal). A menudo verá esto escrito como Na + y Cl- (el 1 se elimina), o simplemente NaCl.

Sal de cloruro de sodio

¿Cómo se une una sal?

Antes de que podamos entender el pegamento que une los iones, necesitamos saber por qué ciertos átomos se convierten en iones. Los iones se forman de dos formas.

Primero, un átomo puede perder un electrón para convertirse en catión. Recuerde que los electrones tienen carga negativa, por lo que si un átomo pierde carga negativa, se vuelve positivo.

Un átomo también puede ganar un electrón para convertirse en anión. Esto sucede debido a la distribución de electrones del átomo y al número mágico ocho. Los químicos a menudo se refieren a la regla del octeto , que, en pocas palabras, solo significa que un átomo alcanzará la estabilidad cuando pueda obtener ocho electrones de valencia o externos. El átomo será similar a su gas noble más cercano en la tabla periódica. Una forma de lograrlo es perdiendo o ganando electrones para formar un ión.

Ya hemos aprendido que los metales forman cationes al perder electrones. Por ejemplo, el sodio es un metal del grupo 1 y, como todos los metales del grupo 1, tiene un electrón de valencia. Este electrón no se mantiene muy apretado por el átomo y se pierde fácilmente, lo que forma el catión Na1 +.

El cloro es un no metal y se encuentra en el grupo 17 (o 7A) de la tabla periódica. Tiene siete electrones de valencia y solo necesita un electrón más para lograr el ocho mágico para la estabilidad. Obtener ese electrón extra formará el anión Cl1-. Observe que ambos iones (el Na1 + y el Cl1-) tienen el mismo número de carga, exactamente signos opuestos.

Entonces, ¿qué sucede cuando un átomo de sodio metálico se encuentra con un átomo de cloro gaseoso? Se produce una reacción vigorosa cuando ambos átomos forman iones. El sodio transfiere su electrón extra al cloro, que le da al cloro sus mágicos ocho electrones de valencia y le da al sodio una carga positiva. Estos iones se atraen inmediatamente entre sí y se forma la sal de cloruro de sodio . Los iones están unidos por enlaces iónicos , que son la atracción electrostática entre iones cargados opuestos, que son la atracción electrostática entre iones cargados opuestos.

Durante la formación de un enlace iónico, un electrón (aquí mostrado como un círculo rojo) se transfiere del sodio al átomo de cloro formando el catión Na + y el anión Cl-. La atracción entre los dos iones los une instantáneamente formando NaCl.

¿Cuáles son las propiedades de una sal?

Las propiedades físicas y químicas de los materiales están estrechamente relacionadas con la forma en que se unen. Ahora sabemos que los iones en una sal se atraen fuertemente entre sí, formando fuertes enlaces iónicos. Se necesita mucha energía para romper un enlace iónico, y cuanto más fuerte es la atracción, más fuerte es el enlace. Esta atracción entre iones significa que un compuesto con enlaces iónicos tendrá una estructura ordenada y fuerte.

Las sales a menudo forman una estructura cristalina o una red cristalina , una formación altamente ordenada de moléculas. Es por eso que tenemos cristales de sal en nuestras papas fritas.

Cristales de sal

Esta estructura ordenada y fuertes enlaces iónicos hacen que muchas sales tengan algunas propiedades especiales. Primero, tienden a ser sólidos cristalinos con estructuras cristalinas. Los sólidos también tienden a ser duros y quebradizos debido a la fuerte unión iónica en todo el cristal. Las sales también tienen altos puntos de ebullición y fusión porque se necesita mucha energía para romper esos enlaces y cambiar el estado de la materia de la sal. Finalmente, las sales son electrolitos , lo que significa que se disuelven en agua para crear iones de movimiento libre, que pueden conducir la electricidad.

Sin embargo, tenga en cuenta que, si bien las sales fundidas también conducen la electricidad, las sales sólidas no; Los iones deben ser libres de conducir la electricidad.

Encontrar la fórmula química de una sal

Hasta ahora, solo hemos hablado del cloruro de sodio, abreviado NaCl, pero todas las combinaciones de metales y no metales forman sales. Los ejemplos incluyen yoduro de magnesio, abreviado MgI2, y óxido de aluminio, Al2O3. Recuerde, siempre escribimos el catión primero, seguido del anión. El número que sigue al átomo nos dice cuántos de ese tipo de átomo están contenidos en ese compuesto; donde no hay número, solo hay un átomo.

Para el óxido de aluminio, hay dos átomos de aluminio y tres átomos de oxígeno, pero ¿por qué ese número? ¿Por qué no solo uno de cada uno, o un aluminio y dos oxígenos? Porque la sal general es siempre eléctricamente neutra; en otras palabras, la carga positiva debe ser igual a la carga negativa, por lo que se cancelan entre sí. Con cargas diferentes para cada átomo, algunas sales demandarán un número diferente de átomos para cada elemento.

La tabla periódica es la mejor herramienta de los químicos para calcular las cargas de los iones y predecir la fórmula química de las sales que forman.

La tabla periódica organiza los elementos en grupos verticales. Los metales del grupo principal : los de los grupos 1 y 2, más el aluminio, forman solo un ión positivo. Los no metales solo formarán un ion negativo. Aquí hay un resumen de los diferentes grupos de cargas que tendrán los grupos de la tabla periódica.

Desafortunadamente, la vida no siempre es tan simple para esos metales en el medio de la tabla, los llamados metales de transición . Estos metales pueden formar más de un catión cargado, por lo que no podemos saberlo con solo mirar su ubicación en la tabla periódica. En cambio, los químicos usan números romanos junto con los nombres de los elementos para indicar la carga del átomo. Por ejemplo, tomemos un átomo de cloruro de hierro (III). El número romano después del hierro, III, nos dice que la carga del catión de hierro es 3+.

Una vez que conocemos la carga de los dos iones en la sal, podemos escribir la fórmula química con el número correcto de átomos para asegurarnos de que los dos cambien a cero en general. Una forma particularmente fácil de hacer esto es utilizar el método entrecruzado : aquí, la carga de un ion se convierte en el número que sigue al otro. Cuando el número es 1, simplemente lo dejamos caer.

Veamos algunos ejemplos, comenzando con bromuro de litio, una sal compuesta por Li1 + y Br1-. Dado que ambas cargas son 1, descartamos ambos números y vemos que la sal está compuesta por un átomo de litio y un átomo de bromo.

Comparemos eso con el sulfuro de aluminio, una sal compuesta de Al3 + y S2-. Usando el método entrecruzado, tomamos los números de cada elemento y los cambiamos para revelar el número de átomos en el compuesto. ¿Qué obtenemos? Dos átomos de aluminio y tres átomos de azufre, lo que significa que el sulfuro de aluminio se abrevia Al2S3.

Veamos un ejemplo más. El óxido de calcio se compone de Ca2 + y O2-. El método entrecruzado nos daría un resultado de dos átomos cada uno, Ca2O2; pero podemos dividir por el denominador común de dos para obtener un resultado de solo un átomo cada uno, y un símbolo compuesto CaO.

Resumen de la lección

Una sal es un compuesto compuesto por dos iones: un ión con carga positiva y un ión con carga negativa. La atracción entre los dos iones forma enlaces iónicos fuertes , dando a las sales una estructura cristalina dura y quebradiza. Las sales tienen otras propiedades específicas debido a estos enlaces iónicos, incluidos altos puntos de fusión y ebullición, así como la capacidad de conducir electricidad tanto en forma fundida como cuando se disuelven en agua.

Las fórmulas químicas de las sales a menudo se pueden predecir encontrando la carga de un ion desde su posición en la tabla periódica y luego asegurándose de que la carga total de la sal sea ​​cero . Cuando averigüe cuántos átomos se necesitarán de cada elemento, recuerde la fórmula entrecruzada : ¡la carga de cada elemento le da la cantidad de átomos requeridos del otro elemento!

Características de las sales

Los resultados del aprendizaje

Analizar esta lección sobre la sal en química podría prepararlo para:

• Comprender la estructura química de una sal.
• Reconocer los iones que forman una sal.
• Enumere algunas de las propiedades físicas de las sales.
• Explicar el comportamiento de los iones que crean sales.
• Calcular la fórmula química de una sal

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Rodrigo Ricardo Editor y fundador