Cristales ionicos

Cristales iónicos
Los cristales iónicos tienen dos características importantes: están formados de enlaces cargados y los aniones y cationes suelen ser de distinto tamaño. Son duros y a la vez quebradizos. La fuerza que los mantiene unidos es electrostática. La mayoría de los cristales iónicos tienen puntos de fusión altos, lo cual refleja la gran fuerza de cohesión que mantiene juntos a losiones. Su estabilidad depende en parte de su energía reticular; cuanto mayor sea esta energía, más estable será el compuesto.
A modo de ejemplo: las fuerzas de enlace iónico son típicamente electrostáticas, de modo que un ion Na+ ejercerá su fuerza atractiva sobre los iones Cl‾ con igual intensidad en todas las direcciones del espacio para una distancia dada. Esta característica de las fuerzas deenlace iónico da lugar a la formación de estructuras iónicas espaciales y regulares en las que cada ion está ligado a un grupo ordenado de iones de signo contrario que le rodea. Dicho número, que se conoce con el nombre de índice de coordinación , estará determinado fundamentalmente por la relación que exista entre los tamaños de los iones enlazados. Así, por ejemplo,en el cristal de NaCl el índicede coordinación es 6, la estructura de su red cristalina es cúbica centrada en las caras y cada ion Na+ está rodeada por 6 Cl‾. Sin embargo, en el cristal del CsCl el índice de coordinación es 8 y la estructura de su red cristalina es cúbica centrada en el cuerpo; en ella cada ion Cs+ está rodeado por 8 Cl‾.
Esta diferente estructura de ambos cristales puede explicarse como debida a que el tamañode un ion Cl‾ es casi el doble que el de un ion Na+ y, sin embargo, es sólo un poco mayor que el de un ion Cs+. Dado que la estructura más estable es la más compacta posible, es lógico que en torno a un ion mayor como es el Cs+ tengan que agruparse un mayor número de iones Cl‾. Para comprender mejor este hecho basta asimilar los iones a esferas y considerar cómo influiría el tamaño de las mismasen la formación de una estructura compacta.
Todo cristal iónico ha de ser, en conjunto, eléctricamente neutro, y por esta razón se escriben las fórmulas de los compuestos iónicos como si se tratase de moléculas cuando en realidad no lo son.









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Oxidación y reducción
Los procesos de oxidación-reducción
Los procesos que tienen lugar en los electrodos de una cuba electrolíticaconstituyen un tipo de procesos químicos denominados de oxidación y reducción.
Se dice que un ion o un elemento se oxida cuando cede uno o varios electrones. Así el ion Cl‾ se oxida en el ánodo y pasa a cloro atómico (CI):
CI‾ → Cl + e-
Otros ejemplos de oxidación asociados a la formación de iones pueden ser:
Na → Na+ + e-
Mg → Mg²+ + 2 e-
Fe → Fe³+ + 3 e-
En general, cualquier elementometálico que pase a catión se oxida.
Se dice que un ion o un elemento se reduce cuando capta uno a varios electrones. El ion Pb²+ se reduce en el cátodo y pasa a Pb metálico:
Pb²+ + 2 e- → Pb
Otros ejemplos de reducción referidos a elementos son:
Cl + e- → Cl‾
O + 2e- → O=
S + 2e- → S=
En general, cualquier elemento no metálico que pase a anión se reduce.
La noción electrónica de oxidación fueprecedida en la historia de la química por otra que hacía referencia a una combinación con oxígeno. Según este concepto, el sodio y el calcio se oxidan mediante las reacciones:
2Na + 1/2 O2 → Na2 O
Ca + 1/2 O2 → CaO
Los productos resultantes Na2 O y CaO se denominan óxidos metálicos . El proceso inverso mediante el cual se resta el oxígeno a un óxido recibió el nombre de reducción.
Sin embargo,los procesos clásicos de oxidación o reducción pueden ser enfocados desde un punto de vista electrónico. Se sabe que los óxidos metálicos son compuestos iónicos. Así, el Na2 O (óxido de sodio) se puede escribir como (2Na+)O= y el CaO (óxido de calcio) como Ca²+O=, de modo que las ecuaciones anteriores pueden descomponerse en la forma:
+
2.Na
→
2.Na+
+ 2.e‾

O
→
O=
- 2.e‾
 
2.Na + O...