Percepcion en la toma de decisiones

ENLACE IÓNICO
Tú sabes que existen sustancias que forman sólidos cristalinos con altos puntos de fusión, que no conducen la corriente en estado sóliso pero se vuelven buenos conductores al fundirlos o disolverlos en agua. Se considera razonable suponer que están compuestos por partículas con carga positiva y negativa, acomodadas en el espacio de manera que se puedan maximizar las atraccionesentre cargas opuestas, y las repulsiones entre cargas iguales se minimicen. Esto sucede cuando en el arreglo de esas partículas cargadas o iones, los positivos se encuentran rodeados de negativos como primeros vecinos y viceversa, como en el caso del cloruro de sodio. En el cloruro de sodio (NaCl), cada ion Na+ tiene a su alrededor seis iones Cl-, colocados en los vértices de un octaedro, mientrasque a su vez, cada ion Cl- está dentro de un octaedro formado por seis iones Na+. Por esta razón se dice que el número de coordinación del Na+ en el NaCl es de 6:6. Esto se puede ver en las Ilustración 15.1 y 15.2.

Ilustración 15.1. El número de coordinación en el NaCl es 6:6. Cada ion esta rodeado por seis iones que tienen carga opuesta a él.

El número de coordinación de un ion dentro de unaestructura cristalina, es el número de iones con carga opuesta que tiene como primeros vecinos.

Ilustración 15.2. Cloruro de sodio en forma de un gran cubo de la sal.

Sin embargo, no todos los sólidos cristalinos se arreglan igual. Dependiendo de la estequiometría de la sal (AB, AB2, A2B3, etcétera) y del tamaño de los cationes y los aniones, existen otros arreglos cristalinos. En lasestructuras siempre se busca que el acomodo en el espacio presente máximas atracciones entre cargas opuestas y mínimas repulsiones entre cargas iguales (ver en las ilustraciones 15.2 a, b y c algunos ejemplos).

Ilustración 15.2 a. Estructura del sulfuro de zinc a) Blenda de zinc b) Wurtzita

Ilustración 15.2 b. Estructura del óxido de titanio, TiO2.

Ilustración 15.2 c. Estructura del fluorurode calcio, CaF2, y muestra de un cristal de fluorita

Razón de radios y empaquetamiento En los sólidos existentes en la naturaleza, los átomos o iones que los conforman se encuentran ordenados en lo que se conoce como un empaquetamiento compacto, en el que se acomodan la mayor cantidad posible de átomos o iones por unidad de volumen. Un empaquetamiento compacto de esferas en un plano se muestraen la Ilustración 15.1a. La manera de colocar una segunda capa de esferas sobre ésta, de modo que el empaquetamiento sea lo más

compacto posible, es colocándolas sobre los huecos de la primera capa, como se ve en la ilustración. Para colocar la tercera capa de esferas, surgen dos posibilidades. La primera es ponerlas de modo que queden alineadas con las de la primera capa, en lo que se conocecomo un empaquetamiento hexagonal compacto, o bien se puede colocar la tercera capa de esferas desplazadas con respecto a la primera, en lo que se conoce como un empaquetamiento cúbico compacto. En la Ilustración 15.1b queda claro por qué estos empaquetamientos reciben los nombres de hexagonal y cúbico.

Ilustración 15.1 Ejemplos de empaquetamiento. a) Empaquetamiento compacto de esferas en unplano. b) En esta figura se puede observar el empaquetamiento hexagonal y cúbico.

Como generalmente los aniones son más grandes que los cationes, imaginemos que estos empaquetamientos de esferas están constituidos únicamente por aniones, y que los cationes se acomodan en los huecos que quedan entre las capas sucesivas de aniones. En la Ilustración 15. 2 se muestran los dos tipos de huecos queexisten entre dos capas adyacentes de aniones en un empaquetamiento compacto: huecos tetraédricos, rodeados de 4 aniones, y huecos octaédricos, rodeados de seis aniones. Como los huecos tetraédricos son más pequeños que los huecos octaédricos, la ocupación de unos u otros por los cationes dependerá de la relación entre el tamaño de los cationes y el tamaño de los aniones, para lo cual se utiliza...