Iones

Andrade Pablo Manrique María CATIONES Y ANIONES 1. Definición y características de cationes y aniones Entendemos por iones a las moléculas o átomos que se encuentran con una carga determinada. Esta puede ser positiva o negativa. Si la carga es positiva el ión se denomina catión, si es negativa, anión. Muchas sustancias pueden ser separadas en iones. A estas sustancias se las llama electrolitos.Otras en cambio no se separan en iones, como la mayoría de las sustancias de la química orgánica, es el caso de los hidrocarburos y otros. Los compuestos electrolitos más comunes son las sales, óxidos, hidróxidos y ácidos inorgánicos. El nombre de electrolitos es porque se pueden separar en sus iones respectivos al someterlos a la electrólisis. 2. Métodos para obtener cationes y aniones de carbonoLos carbocationes pueden generarse de diferentes maneras entre las que se encuentran: la ionizacion de halogenuros de alquilo y el tratamiento de alcoholes en medio acido; estas reacciones conducen a la sustitución nucleofílica alifática y la eliminación. En las reacciones de sustitución electrofílica aromática y en la adición electrofílica a alquenos también se generan carbocationes. La maneramás simple de formar un carbocatión es la ionización de un átomo o grupo de átomos unido al carbono que se separa con sus electrones de enlace para formar un par ionico R + Y – , por ejemplo: (CH3)3C-Br → (CH3)3C+ Br (C6H5)2CH-Cl → (C6H5)2CH+ ClCH3OCH2-Cl → CH3OCH2+ ClEn todos los casos, el empleo de un disolvente altamente polar es indispensable, ya que la solvatación le confiere estabilidad alcatión. La formación del carbanión se ve favorecida por la presencia de grupos atractores de electrones capaces de estabilizar la carga negativa por resonancia.  La desprotonación de un carbono con una base de Brönsted es el procedimiento más directo para generar un carbanión. Se trata de un equilibrio ácido-base que depende tanto de la estabilidad del carbanión formado como de la fuerza de la base. Se generan en la reacción de Michael  En la química organometálica  En la reacción de Grignard  En los compuestos de alquil-litio (u organolíticos). 3. Estabilidad de cationes. Factores que influyen en la estabilidad. Se ha observado experimentalmente que la estabilidad de los carbocationes aumenta con su grado de sustitución
CH3 H3C C CH3 terciario H C C CH3 secundario H C H H C H

CH2>

H2C CH

CH2

>

>

>

H2C

>

H

bencilo

alilo

primario

Aumento de la estabilidad de los carbocationes

Andrade Pablo Manrique María El efecto inductivo de los cadenas alifáticas es una donación de la densidad electrónica de los enlaces sigma al centro catiónico, lo que provoca una estabilización del sistema al disminuir el déficit de densidad electrónica delcarbono sp2

El efecto conjugativo o resonante también puede contribuir a la estabilidad de los carbocationes.

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

4. Posibles usos. Los iones son esenciales para la vida. Los iones sodio, potasio, calcio y otros, juegan un papel esencial en la biología celular de los organismos vivos, en particular en las membranas celulares. Hay multitud de aplicaciones basadas enel uso de iones y cada día se descubren más, desde detectores de humo hasta motores iónicos. Los iones inorgánicos disueltos son un componente de los sólidos (sólidos totales disueltos) presentes en el agua e indican la calidad de esta. ISÓTOPOS 1. Definición y características de los isótopos Se llaman isótopos cada una de las variedades de un átomo de cierto elemento químico, los cuales varían enel núcleo atómico. El núcleo presenta el mismo número atómico (Z), constituyendo por lo tanto el mismo elemento, pero presenta distinto número másico (A). Los diferentes átomos de un mismo elemento, a pesar de tener el mismo número de protones y electrones (+ y -), pueden diferenciarse en el número de neutrones. Puesto que el número atómico es equivalente al número de protones en el núcleo, y...