UNIONES QUÍMICAS: UNIONES IÓNICAS

Porqué existen tantas sustancias con propiedades diferentes. Porque a una misma temperatura el alcohol es líquido, el azúcar es solido y el oxigeno es gaseoso. Porque si el grafito y el diamante están formados por el mismo átomo, uno sirve para escribir y el otro no. Porque las manchas de grasa no salen con agua. Todas estas preguntas podemos empezar a responderlas a través de las uniones químicas entre átomos.

Para comenzar mira el siguiente video:

¿QUÉ ES UNA UNIÓN QUÍMICA?

Se define la unión química como la fuerza que actúa entre dos átomos o grupos de átomos con intensidad suficiente como para mantenerlos juntos en una especie diferente. Hablando más claro, decimos que existe una unión química cuando dos o más átomos se juntan para dar un compuesto químico (que tiene sus propias características).

 ¿CÓMO SE UNEN O COMBINAN LOS ÁTOMOS?

WALTER KOSSEL EN 1916.

A los químicos les llamaba la atención porque gases como el helio, el neón o el Kriptón no se unían a otros átomos y el resto de los elementos sí. Estos gases, llamados gases nobles tienen ocho electrones en su nivel más alto de energía a diferencia del helio que solo tiene dos. Se dedujo que esto proporciona estabilidad a los elementos y por ello los elementos químicos buscan tener configuración electrónica de gas noble más próximo a su número atómico, para ello ganarán o perderán electrones. Esta regla se conoce como regla del octeto y como toda regla tiene sus limitaciones, es decir, que no se cumple en todos los casos, pero si para la mayoría.

 Ejemplo: Indicar la carga del ₁₂Mg y el ₁₅P cuando formen compuestos.

Solución: 

₁₂ Mg: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² → pierde 2e- → ₁₂Mg⁺²: 1s² 2s² 2p⁶ (configuración del Neon)

 

₁₅ P: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³ → gana 3e- →₁₅P^-3: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ (configuración del Argón)

 

ELECTRONES DE VALENCIA y NÚMERO DE OXIDACIÓN: 

Sus principales diferencias son:

Valencia: Es un valor real, sin signo, que representa los electrones externos que están implicados en el enlace con otros átomos, y coincide con el número de electrones que un determinado átomo necesita ganar o perder para completar su capa más externa. Al igual que estados de oxidación, un átomo puede presentar varias valencias.

Número o Estado de oxidación: Es un valor que se da por convenio, similar a la valencia pero que tiene en cuenta el signo positivo o negativo. Se define como la suma de las cargas positivas y negativas de un átomo, tras haber sido aislado a partir de un compuesto.

 NOTACIÓN LEWIS.

Ideada por Kossel y Lewis. Se utiliza para representar a las uniones químicas. Consiste en representar los electrones de valencia mediante puntos, alrededor del símbolo del elemento.

 UNA PROPIEDAD IMPORTANTE:

Electronegatividad: Es una herramienta útil para predecir qué tipo de unión van a formar los átomos. Es una medida de la tendencia que tienen los átomos de atraer electrones en las uniones químicas que participan. Es a su vez una escala relativa propuesta por Linus Pauling, que va del 0,7 al 4. Siendo cuatro el mayor de electronegatividad, asignado al Flúor.

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LOS COMPUESTOS IÓNICOS Y LA UNION IÓNICA:

Este enlace se da cuando la diferencia de las electronegatividades de los átomos que se unen es muy grande (igual o mayor que 2). Dicho de otra manera, por lo general la unión iónica se da entre un metal y un no metal. Es decir, entre átomos con gran diferencia de electronegatividad.

Por ejemplo, si buscamos la electronegatividad del Potasio (K) es 0,8 y la del Bromo (Br) es 2,8. Entonces como la diferencia es de 2, sabemos que su unión será por enlace iónico.

Como resultado de una unión iónica quedarán dos partículas, una positiva y otra negativa, es decir, van a haber dos iones, de ahí el nombre de esta unión.

Ahora, si hay dos elementos (sigamos con el ejemplo del K y del Br) y sé que uno va a quedar como catión (con carga positiva, o sea, un e^- de menos) y otro como anión (con carga negativa, teniendo un e^- de más)

 ¿Cómo sé cuál me queda de cada manera?

Es muy sencillo: aquel que tiene mayor electronegatividad me quedará negativo, porque “atrae” los e^- al tener mayor afinidad electrónica.

Como regla general, los metales forman cationes perdiendo entre 1 y 3 electrones y los no metales forman aniones, ganando entre 1 y 3 electrones.

Entonces, si queremos unir el K, que tiene 1 electrón externo, con el Br, que tiene 7, sucederá lo siguiente:

 

Como regla general, los metales forman cationes perdiendo entre 1 y 3 electrones y los no metales forman aniones, ganando entre 1 y 3 electrones.

 Entonces, si queremos unir el K, que tiene 1 electrón externo, con el Br, que tiene 7, sucederá lo siguiente:

       

Las uniones iónicas se pueden dar con más de un catión o anión, como, por ejemplo:

FORMAS DE REPRESENTAR LAS UNIONES: FÓRMULA MINIMA O EMPÍRICA:

Muestra la proporción en la que se encuentran los iones en el compuesto. Las sustancias en su conjunto deben ser eléctricamente neutras. Para ello la suma total de los números de oxidación y carga de os iones debe ser cero. Por ejemplo: Fluoruro de calcio. (F₂Ca)

ALGUNAS REGLAS PARA NOMBRAR A LOS COMPUESTOS IÓNICOS:

·        👉Los compuestos binarios oxigenados se llaman óxidos, se nombran como óxido de metal.

·    👉Los compuestos binarios que no tienen oxígeno o hidrógeno, se nombran como sales, Agregando la terminación uro al anión.

PROPIEDADES MACROSCOPICAS DE LOS COMPUESTOS IÓNICOS:

·      👉Son sólidos a temperatura ambiente, con un elevado punto de fusión. Por ejemplo, el punto de fusión del ClNa es 801 grados centígrados.

·   👉Conductividad eléctrica: en estado solido son malos conductores, porque están unidos por fuerzas electrostáticas tan fuertes que no permiten la libre circulación de iones. Si lo logran en el estado líquido, donde los iones pueden desplazarse más libremente.

·   👉Dureza y fragilidad: Son duros debido a las fuerzas electrostáticas intensas. Pero al recibir un golpe resultan frágiles porque los iones de igual carga se encuentran y se repelen, provocando que el material se disperse.