¿Cómo se forman los compuestos iónicos? Química

 

INSTRUCCIONES: Lee la siguiente actividad y al final completa los ejemplos mencionados a partir de la estructura de Lewis.

 Aprendizaje esperado: Explica las características de los enlaces químicos a partir del modelo de compartición (covalente) y de transferencia de electrones (iónico).

Énfasis: Representar el modelo de enlace iónico a partir de la estructura de Lewis y reconocer que las propiedades de los materiales se explican por medio de la interacción entre iones.

Un enlace iónico es un tipo de unión química entre átomos, donde uno de ellos transfiere un electrón al otro. Este enlace se establece normalmente entre metales y no metales con diferente electronegatividad. Por lo general, el metal cede sus electrones al elemento no metal.

Este tipo de enlace se produce por la atracción de iones con cargas opuestas. Al ceder o aceptar los electrones de valencia, los iones cumplen con la regla del octeto y, por lo tanto, son más estables. Los electrones de valencia son los electrones de la capa más externa del átomo, que pueden participar en los enlaces químicos.

 El enlace iónico se lleva a cabo entre metales y no metales, como ejemplo, el enlace entre el litio y el flúor. Primero identificarás el número atómico del litio, este dato indica que tiene tres protones con carga positiva en el núcleo del átomo, además, girando alrededor del núcleo, se encuentran 3 electrones con carga negativa, de manera que el átomo es eléctricamente neutro, es decir, tiene la misma cantidad de cargas positivas que negativas.

 

Sin embargo, aunque son átomos neutros, siempre están buscando adquirir la estabilidad electrónica del gas noble más cercano a ellos. Por ejemplo, el elemento litio busca adquirir la estabilidad del helio, es decir, tener 2 electrones de valencia en el nivel de energía más alejado del núcleo. Por esta razón transfiere el único electrón de valencia, de modo que quedan en el átomo de litio 3 protones con carga positiva y 2 electrones con carga negativa, por ello se transforma en catión de litio, lo que significa que es un ion con carga eléctrica positiva; se representa Li⁺¹.

 En el caso del flúor tiene que su número atómico es 9, esto nos refiere que tiene 9 protones con carga positiva y 9 electrones con carga negativa. También tiende a adquirir la estabilidad del gas noble más cercano, es decir, del neón, por ello el flúor acepta un electrón y se transforma en anión, que es un ion con carga eléctrica negativa y se representa así: F^-1.

Cuando los átomos de litio interaccionan químicamente con los átomos de flúor, se forma un compuesto iónico, es decir, los átomos de litio le transfieren su electrón de valencia a los átomos de flúor, de esta manera, el litio queda con dos electrones en su único nivel de energía para adquirir la configuración y, por lo tanto, la estabilidad del helio.

En el caso de los átomos de flúor, éstos se transforman en aniones al aceptar un electrón y completar su última órbita con ocho electrones y adquirir la estabilidad del neón. De esta forma, se produce el compuesto iónico fluoruro de litio.

 Construye modelos de compuestos iónicos, ahora con el cloruro de sodio.

El enlace iónico entre el cloro y el sodio por medio de modelos fabricados con focos led, indica el nombre, símbolo, número atómico y la forma en la que el sodio pierde su electrón de valencia, cediéndoselo al átomo de cloro, adquiriendo la configuración electrónica del gas noble correspondiente; modelos elaborados con canicas, haciendo la comparación. Al final se detallan las cargas eléctricas de cada elemento indicando la formación de anión y catión.

 Dato curioso: Un cristal de cloruro de sodio (NaCl) o sal de mesa, está formado por iones de Na⁺¹ y Cl^-1 que se extraen fuertemente debido a la fuerza electrostática que los mantiene unidos al poseer cargas contrarias.

 A nivel submicroscópico, en un cristal los átomos se han organizado de manera simétrica, de forma que se van repitiendo las mismas estructuras a lo largo y ancho de todo el cristal. Todos los átomos están perfectamente ordenados, generando una red cristalina donde los iones se encuentran ordenados de manera alternada, una carga positiva seguida de una negativa de manera tridimensional, dando origen a las propiedades de los compuestos iónicos.

Sabes que un compuesto se forma a partir de dos o más elementos químicos que, al interaccionar químicamente, pierden sus propiedades originales. Entonces no tienes que preocuparte si el cloro es un gas venenoso y el sodio es un metal explosivo, ya que, al formar un compuesto iónico, se produce el cloruro de sodio o sal de mesa, en consecuencia, sus propiedades son totalmente diferentes a las propiedades de los elementos iniciales.

 Los átomos de los elementos que forman los compuestos iónicos se mantienen unidos por la presencia de los cationes y aniones.

Como ya se mencionó, los que participan en el enlace químico son los electrones de valencia, es decir, los electrones cuya órbita o nivel de energía se encuentran más alejados del núcleo.

Lewis representa los electrones de valencia con cruces o puntos alrededor del símbolo del elemento. Recuerda que el número de electrones de valencia se relaciona con el grupo al que pertenecen los elementos químicos en la tabla periódica.

A partir del grupo al que pertenece un determinado elemento, puedes representar sus electrones de valencia con la estructura de Lewis. Por ejemplo, el sodio está en el grupo 1, por lo que en su capa de valencia existe un electrón y se representa con un punto en la estructura de Lewis.

El cloro, al estar en el grupo 17, tiene 7 electrones de valencia, por lo tanto, con la estructura de Lewis se representa con 7 puntos ordenados de la siguiente forma: 3 pares de puntos y un solo punto.

El enlace iónico ocurre cuando los átomos del sodio ceden su electrón de valencia a los átomos de cloro. Lewis representa un par de electrones con un guion largo, por lo que, en la representación, estos pares de puntos los sustituyes por guiones.