El concepto de enlace iónico es enorme importancia en la química. Por ello, es necesario a repasarlo y comprender su funcionamiento. Gran cantidad de sustancias se originen gracias a este tipo de enlace. Como es de suponerse, todo material que es el resultado de un enlace de tipo iónico tiene ciertas características peculiares. Además, para poder trabajar estos materiales de manera correcta es menester comprender su estructura molecular.
El presente texto vamos hablar sobre los enlaces iónicos. En primera instancia, queremos dejar en claro cuáles son las características de estos enlaces. Luego, hablaremos de las propiedades inherentes a los llamados compuestos iónicos. Acto seguido, mencionaremos varios ejemplos al respecto y algunas consideraciones conclusivas sobre esta temática.
¿Qué es un enlace de tipo iónico?
Con este nombre se conocen los enlaces caracterizados por la unión química entre átomos. La particularidad es que uno de los átomos, implicados en la unión, le transfiere un electrón al otro. Es importante acotar que esta manera de enlazarse es frecuente entre átomos de metales y no metales, siempre y cuando ambos tengan una diferente electronegatividad. Lo habitual es que el elemento que se ceda electrones sea el metal, quien lo pasa al elemento no metálico.
Es un tipo enlace bastante sencillo. Igualmente, es muy frecuente encontrarla en distintas combinaciones químicas. La razón por las cual se desencadena este tipo de enlace es por la atracción entre iones que tienen cargas de tipo opuestas. Ocurre que cuando un átomo cede, o acepta, los electrones de valencia, se cumple la conocida regla de intercambio de electrones. De esa manera, las capas externas de los átomos se tornan más estables.
El concepto de valencia es importante para comprender este tipo de enlace. De hecho, es un valor numérico que aparece reflejado en la tabla periódica de los elementos. Hace referencia la cantidad electrones libres que se encuentran en la capa externa del átomo. Son éstos los que participan en la realización de los enlaces químicos.
Algunas características de los enlaces iónicos
Que estos lances han sido muy estudiados. Son muy frecuentes en gran combinación de materiales entre sí. De hecho, la industria química los aprovecha para generar nuevos compuestos y productos que luego se pueden comercializar. Entre sus rasgos más importantes podemos mencionar los que indicamos a continuación:
- Este tipo de la haces se concreta en iones de carga positiva (llamados cationes) y con iones de carga negativa (que científicamente reciben el nombre de aniones).
- Para que ocurra un enlace de tipo iónico, este debe suceder entre átomos que tienen grandes diferencia de electronegatividad entre sí.
- Lo que ocurre es una transferencia de electrones, los cuales empiezan a estar compartidos entre las órbitas de ambos átomos a la vez.
- ¿Dónde es más frecuente encontrar los enlaces iónicos? Lo más habitual es que ocurren en la formación de sales.
Deducir el funcionamiento de este tipo de enlace ha permitido entender perfectamente muchas estructuras moleculares. En buena medida, los estudiantes de química dedican buena parte de su tiempo a entender el funcionamiento de los enlaces de tipo iónico.
Los compuestos iónicos: fue sus propiedades
El resultado de esta clase de enlace son los llamados compuestos iónicos. Se trata de materiales con características afines entre ellos. Estos rasgos son importantes para poder trabajar con tales sustancias. Por eso, presentamos tal conjunto de características en el siguiente listado para el conocimiento de nuestros lectores.
- Los compuestos iónicos suelen conformar redes cristalinas, que además son quebradizas.
- Desde punto de vista atómico, sucede que un cristal de tipo iónico ostenta una estructura muy regular, la misma es tridimensional y es una consecuencia de la alternabilidad entre el anión del catión.
- Cuando estos compuestos se encuentran en estado sólido, resultan ser eléctricamente neutros.
- En cambio, cuando se disuelven en agua se convierten en magníficos conductores de la electricidad. En estado sólido, por el contrario, son pésimos conductores eléctricos.
- A temperatura ambiente, estos materiales se mantienen en estado sólido. ¿La razón? Esto sucede gracias a que tienen muy elevados puntos de fusión.
Todas las características antes mencionadas se repiten, de manera constante, en los compuestos iónicos. Es una manera de entender el funcionamiento de este tipo de materiales. Por ello, siempre es de gran utilidad conocer sus características de antemano.
La manera como se forma un enlace y único
Para que ocurra un enlace de este tipo, un átomo cede uno o más electrones. Como pierde carga negativa, entonces se convierte en un ión cargado de manera positiva. Cuando tiene estas características (pierde electrones y queda con carga positiva) el átomo recibe el nombre de CATIÓN.
Hay muchos ejemplos al respecto. En la conformación de las sales, los metales que se comportan típicamente como cationes son el sodio (Na+1), el calcio (Ca+2) y el aluminio (Al+3). Insistimos en que los metales siempre tiene la capacidad de ceder electrones. En buena medida, esto es una de las causas por las cuales los metales son buenos conductores eléctricos.
En cambio, en contraparte tenemos que el átomo que acepta los electrones y queda cargado negativamente. Cuando esto sucede, el átomo recibe el nombre de ANIÓN. Hay materiales que son típicamente aniones. Algunos ejemplos que podemos mencionar son: el cloro (Cl-1) o el azufre (S-2). Igualmente, hay ciertas moléculas que se comportan como aniones. Por ejemplo, la que corresponde a los fosfatos: PO4-3.
Básicamente, podemos inferir de lo antes dicho que los enlaces iónicos son rl resultado de la interacción entre aniones y cationes. Por sus propias características, tanto los aniones como los cationes tienden a atraer se mutuamente. Esto se debe que tienen cargas opuestas, y ocurre que desde el punto de vista eléctrico las cargas opuestas se atraen. Es lo que se llama la atracción electrostática, misma que la responsable de dar pie al enlace iónico.
Ejemplo de enlaces iónicos por atracción electrostática ocurren mucho en las sales. Por ejemplo, cuando el sodio Na+1 se une al flúor F-1. Los números colocados en la zona superior del símbolo de los elementos representan su carga. El sodio es +1, mientras que el flúor es -1. ¿Qué ocurre entonces? Pues, esto quiere decir que al sodio le sobre un electrón en la capa superior. En cambio, al flúor le falta un electrón en la capa superior. Para lograr el equilibrio, ambos átomos se unen y dan lugar al fluoruro de sodio NaF. ¡Se logra así un equilibrio en las cargas eléctricas de la molécula resultante es neutra desde el punto de vista electrónico!
No obstante, estos enlaces también pueden ocurrir cuando un par de átomos tienen una muy elevada a diferencia de electronegatividad. ¿Qué es la electronegatividad? Se trata de la cualidad de un átomo para atraer un electrón. Esto suele suceder entre elementos como el bario (Ba) y el azufre (S). Es por ello que gran cantidad de compuestos de tipo iónico donde aparecen este par de elementos combinados.
Algunos compuestos iónicos importantes
Continuamente, los químicos están trabajando con este tipo de materiales. Son frecuentes en diversas industrias en la vida cotidiana. Por ello, vamos a hacer una breve descripción de algunos de ellos.
- Yoduro de potasio: es una sustancia de uso muy común. Tiene gran utilidad doméstica, ya que se emplea para preparar la llamada sal yodada. Desde el punto de vista médico, se emplea de manera recurrente para prevenir el hipotiroidismo, siendo esta una enfermedad devenida por la ausencia de yodo en el metabolismo de las personas.
- Cloruro de amonio: se conforma por la unión entre el cloruro y un catión molecular llamado amonio. Tiene un punto de ebullición muy alto. Se trata de una sustancia de gran utilidad desde el punto de vista agrícola, ya que tiene enormes bondades como fertilizante. Por ello, se suele comercializar a gran escala.
- Cloruro de sodio: se trata de la sal común. Es el resultado de la unión entre el cloro y el sodio. Es una sustancia utilizada desde hace muchos siglos por los seres humanos. En la antigüedad, la sal y las especies se empleaban como elementos esenciales para la conservación de los alimentos. Incluso, en nuestra época sigue teniendo gran utilidad desde punto de vista gastronómico. Asimismo, se emplea de manera recurrente en diversas industrias.
- Óxido de hierro: un compuesto iónico ampliamente usado como pigmento. Es un compuesto conformado por hierro y oxígeno. Hay tres variedades: el óxido ferroso, el óxido férrico, y el óxido ferroso-férrico. Este material se usa de manera frecuente en la industria de la cerámica, en los vidrios y para teñir ciertos materiales de construcción como el concreto.
- Hidróxido de zinc: se trata de un compuesto inorgánico. Tiene muchas aplicaciones prácticas, sobre todo para obtener otros compuestos derivados del zinc y el aluminio. Asimismo, tiene gran utilidad en la medicina, ya que se emplea para la absorción de materiales quirúrgicos utilizados en cirugía. Igualmente, es una materia prima esencial en el proceso de hidrólisis.
- Nitrato de calcio: también llamado “sal de Noruega” o “nitrato de Noruega”. Es una sal incolora. Se usa de manera frecuente como abono. Igualmente, se trata de un material que ha demostrado mucha solvencia para tratar aguas residuales. Sobre todo, minimiza los olores o emisiones desagradables de aguas contaminadas. Asimismo, es un excelente acelerador de fraguado para el hormigón. Gracias a esto último, tiene implicaciones prácticas en la construcción.
- Bromuro de potasio: tiene el aspecto de una sal de color blanco. Muy fácil de diluir en agua y etanol. Durante algún tiempo, los médicos utilizaron este bromuro como un potente anticonvulsivo. No obstante, en nuestra época solamente es aceptado en el campo de la veterinaria. Asimismo, este material tuvo mucha importancia en los inicios de la industria fotográfica.
Hay una gran cantidad de compuestos iónicos. Además, se trata de sustancias de uso muy común. De ahí, la necesidad de entender el enlace que los genera. Ocurre que el enlace iónico tiene características particulares, mismas que han sido estudiadas reiteradas veces y han permitido sacar el máximo provecho a este tipo de materiales.