Quimica
Uno de los puntos de la Teoría de Lewis era que en algunos casos se transfieren
electrones de unos átomos a otros formándose iones positivos y negativos que se
atraen entre sí por fuerzas electrostáticas formándose un enlace iónico.
El enlace iónico ocurre cuando elementos con bajos potenciales de
ionización(metales) reaccionan con elementos con altaselectronegatividades y
afinidades electrónicas muy negativas (no metales).
El enlace iónico se forma por atracción entre iones con carga opuesta, cationes y
aniones.
Cuando la diferencia de electronegatividad entre dos elementos es grande es
probable que formen un enlace iónico.
El enlace iónico se forma por atracción entre iones con carga opuesta,
cationes y aniones en grandes números para formar unsólido, tal compuesto se
denomina sólido iónico.
4.1. Formación de enlaces iónicos
Na
Sodio un metal plateado con un punto de fusión de
98 ºC reacciona violentamente con el agua
Cl2 un gas corrosivo verde amarillento que también
reacciona con el agua
Na y Cl2 reaccionan, para dar NaCl un sólido
blanco con punto de fusión de 801 ºC que se
disuelve en agua sin dar reacción.
Na[Ne] 3s1
Cl [Ne] 3s23p5
Cl2
HCl
NaCl
Na+ [Ne]
Cl– [Ne] 3s23p6
En la reacción los átomos de Na pierden un electrón para formar el cation sodio,
isoelectrónico con Ne con un total 10 electrones, 8 electrones en la capa de valencia.
Los átomos de Cl ganan 1 electrón para formar aniones cloruro, isoelectrónicos con
Ar, 18 electrones en total 8 en la capa de valencia.
2Na + Cl2El proceso puede representarse:
Na
Cl + e-
Na + Cl
Na+ +
e-
Cl–
2NaCl
La formula química del cloruro de
sodio NaCl no indica explícitamente
la naturaleza iónica del compuesto,
solo la relación de átomos 1:1.
Na
Cl
punto de fusión 801 ºC
La naturaleza iónica del compuesto depende de las posiciones de los elementos en
la tabla periódica y de las tendenciasconocidas de electronegatividad.
En general cuanto más separados estén los 2 elementos representativos más iónico
será su enlace.
4Li + O2
2Li2O
Li [He] 2s1
O [He] 2s22p4
2Li
O + 2e-
Li+ [He]
O2– [He] 2s22p6
2Li++ 2eO2–
La reacción entre el litio metal y el
oxígeno molecular, forma el oxido
de litio Li2O, compuesto iónico.
2 átomos de Li se combinan con
uno de oxígeno.2
2Li + O
2Li
O
Punto de fusión 1700 ºC
NaCl punto de fusión 801 ºC
Li2O punto de fusión 1700 ºC
Los cationes Li+ son isoelectrónicos con He, tienen 2 electrones en la capa de
valencia.
Los iones óxido isoelectrónicos con Ne, poseen 8 electrones en la capa de valencia.
El Li+ es de menor tamaño que el Na+ como consecuencia posee mayor densidad
de carga. La relacióncarga / tamaño es mayor.
El ion óxido es de menor tamaño que el anión cloruro y posee además doble carga
negativa.
Las cargas de los iones están más concentradas y los tamaños son menores, los
iones se acercan más.
Este efecto se describe en la expresión de la Ley de Coulomb
Se observa como al aumentar la carga y disminuir
la distancia la fuerza de atracción aumenta.
Q Q
F
d2El resultado neto es que el enlace iónico es más
fuerte en Li2O que NaCl, lo que explica su mayor
punto de fusión.
2Ca + O2
2CaO
Ca [Ar] 4s2
O [He] 2s22p4
Ca
Ca2+ [Ar]
O2– [He] 2s22p6
Ca2++ 2e-
O + 2e-
O2–
CaO punto de fusión 2580 ºC
El ion calcio(2+) es isoelectrónico con Ar, los iones óxido isolectrónico con Ne.
Ca2+ es del mismo tamaño que Na+ pero tienecarga 2+, su densidad de carga por
tanto es mayor.
Se trata de dos iones pequeños y altamente cargados, la fuerza de atracción es
muy alta y el enlace muy fuerte.
Ca + O
Ca
2
2
O
4.2 Formación de sólidos iónicos. Entalpía de red
La tendencia general en la naturaleza es conseguir la máxima estabilidad
disminuyendo la energía.
¿Por qué el sólido cloruro de sodio es más...
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