Enlace iónico: definición y formación con ejemplo (NaCl)
Enlace iónico: definición y formación con ejemplo NaCl. Aprende la transferencia de electrones, formación de cationes y aniones, cargas opuestas y fuerzas electrostáticas en redes cristalinas.
Un enlace iónico es la fuerzas electrostáticas de atracción entre un ion metálico y un ion no metálico en una red cristalina iónica gigante. Se forma cuando los átomos se transforman en iones por pérdida o ganancia de electrones, de modo que aparecen cargas opuestas que se atraen. La intensidad del enlace iónico depende principalmente de la magnitud de las cargas de los iones y de la distancia entre ellos (ley de Coulomb): iones con cargas mayores y radios más pequeños producen enlaces más fuertes. El número de electrones transferidos varía según la valencia de los elementos implicados (por ejemplo, uno, dos o tres electrones en enlaces iónicos típicos entre elementos representativos).
Formación del ion y ejemplo: NaCl
Cuando un átomo metálico pierde electrones se convierte en un catión positivo porque ha dejado de tener la misma cantidad de carga negativa. Por el contrario, un átomo no metálico que gana electrones se transforma en un anión negativo porque gana electrones. Un ejemplo clásico es la formación de la sal de mesa, NaCl: al unirse el sodio y el cloro se produce la transferencia de un electrón desde cada átomo de sodio a un átomo de cloro.
Las reacciones en términos de electrones pueden escribirse así:
- Na → Na+ + e- (el sodio pierde un electrón y se oxida)
- Cl + e- → Cl- (el cloro gana un electrón y se reduce)
Los iones Na+ y Cl- resultantes se atraen fuertemente y no forman moléculas individuales, sino que se disponen en una red cristalina (estructura tipo halita o "rock salt") en la que cada ion está rodeado por iones de carga opuesta. Esa estructura es la responsable de muchas propiedades macroscópicas del cloruro de sodio.
Propiedades típicas de los compuestos iónicos
- Puntos de fusión y ebullición altos: la gran energía requerida para separar los iones de la red cristalina.
- Dureza y fragilidad: son duros pero frágiles; al aplicar esfuerzo pueden desplazarse capas de iones y aparecer repulsiones entre cargas del mismo signo que provocan fractura.
- Solubilidad en agua: muchos compuestos iónicos se disuelven en agua porque el disolvente estabiliza iones.
- Conductividad eléctrica: en estado sólido no conducen, pero sí lo hacen en solución acuosa o en estado fundido, porque los iones quedan libres para moverse.
Diferencias con el enlace covalente y criterios
El enlace iónico se diferencia del covalente en que en el iónico predominan las fuerzas electrostáticas entre iones con carga completa, mientras que en el covalente los electrones se comparten entre átomos. Como criterio práctico se usa la diferencia de electronegatividad (por ejemplo, según la escala de Pauling): cuando la diferencia es grande (aproximadamente mayor a 1,7) el carácter iónico suele ser significativo, aunque en la práctica muchos enlaces presentan carácter mixto iónico-covalente.
En resumen, un enlace iónico resulta de la transferencia de electrones y de la atracción entre iones de cargas opuestas, formando redes cristalinas con propiedades características como altos puntos de fusión, conductividad en disolución y fragilidad. El ejemplo paradigmático es NaCl, donde Na dona un electrón a Cl y se forman los iones Na+ y Cl- que se mantienen por fuerzas electrostáticas continuas en la red.
Características de los enlaces iónicos
- Estructura iónica tridimensional denominada estructura de red cristalina iónica gigante.
- Los compuestos iónicos son solubles en agua, ya que los iones forman interacciones favorables con las moléculas de agua que liberan suficiente energía para desprenderse de la red.
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- En estado sólido no conducen la electricidad. Sin embargo, en estado líquido o cuando se disuelven en agua, conducen bien la electricidad porque los iones se mueven libremente y pueden transportar carga.
- Contrastan con las características de un enlace covalente.
- A veces, si no tienen un electrón de valencia de reserva para crear una capa completa, uno actuará como dos y girará en forma de ocho alrededor de ambos átomos.
- Los enlaces iónicos suelen ser mucho más débiles que los covalentes.
- Los compuestos iónicos tienen un alto punto de fusión/ebullición debido a las fuertes fuerzas electrostáticas de atracción, que requieren una gran cantidad de energía térmica para superarlas.
Preguntas y respuestas
P: ¿Qué es un enlace iónico?
R: Un enlace iónico son las fuerzas electrostáticas de atracción entre un ion no metálico y un ion metálico en una red cristalina iónica gigante.
P: ¿Cómo se produce un enlace iónico?
R: Un enlace iónico se produce cuando los átomos cargados (iones) se atraen. Esto ocurre después de que un átomo metálico pierda uno o más de sus electrones en favor del átomo no metálico.
P: ¿Qué hace que el enlace iónico sea más fuerte?
R: Cuanto mayor sea la diferencia de carga entre el ion metálico y el no metálico, más fuerte será el enlace iónico.
P: ¿Cuántos electrones pueden transferirse durante el proceso de un enlace iónico?
R: En el proceso se pueden transferir un máximo de tres electrones.
P: ¿Qué le ocurre a un átomo metálico durante un enlace iónico?
R: Un átomo metálico se convierte en un catión positivo porque pierde electrón(es).
P: ¿Qué le ocurre a un átomo no metálico durante un enlace iónico?
R: Un átomo no metálico se convierte en un anión negativo ya que gana electrón(es).
P: ¿Puede describir un ejemplo de enlace iónico?
R: Un ejemplo de enlace iónico es cuando el sodio y el cloro se unen para formar la sal de mesa común, NaCl. En primer lugar, los átomos de sodio (Na) se oxidan y pierden un electrón para formar iones de sodio cargados positivamente (Na+). Los átomos de cloro ganan los electrones de los átomos de sodio para formar iones de cloruro cargados negativamente (Cl-). Ambos iones están ahora cargados opuestamente y se mantienen por fuertes fuerzas electrostáticas de atracción.
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