Enlaces iónicos
Los átomos pueden adquirir una configuración electrónica estable de tres maneras: perdiendo, recibiendo o compartiendo electrones.
Los elementos formados por una de estas formas reciben una clasificación:
- Elementos electropositivos, cuyos átomos pierden uno o más electrones con relativa facilidad.
- Elementos electronegativos, que tienden a recibir electrones
- Elementos electronegativos, que tienden a recibir electrones
Dependiendo del carácter electropositivo o electronegativo de los átomos envueltos, tres tipos de enlaces químicos pueden ser formados uno de ellos es:
Enlace iónico
El enlace iónico o electrovalente es la atracción electroestática entre iones de cargas opuestas en un retículo cristalino. Estos iones se forman por la transferencia de electrones de los átomos de un elementos para los átomos de otro elemento.
Para formar un enlace iónico, es necesario que los átomos de uno de los elementos tengan tendencia a ceder electrones y los átomos del otro elemento, tengan tendencia a recibir electrones.
Cuando los átomos de dos elementos A y B tienen ambos tendencia a ceder o recibir electrones, no puede formarse un enlace iónico entre ellos.
Los átomos con tendencia a ceder electrones presentan 1, 2 o 3 electrones en su capa de valencia, son todos átomos de metales, con excepción de los átomos H y He.
Los átomos con tendencia a recibir electrones, presentan 4, 5, 6 y 7 electrones en la capa de valencia, son los átomos de los no metales y del H.
Un enlace iónico se forma entre un metal y un no metal o entre un metal y el H.
Los electrones son transferidos desde los átomos de los metales, para los de los no metales o del H.
Los átomos de los metales, cediendo electrones, se transforman en iones positivos o cationes, y los átomos de los no metales o del H, recibiendo electrones, se transforman en iones negativos o aniones.
Todo anión monoatómico tiene configuración estable, semejante a la de un gas noble, porque, en la formación del anión, el átomo recibe exactamente el número de electrones que faltan para ser alcanzada esa configuración estable.
No todos los cationes monoatómicos tienen configuración estable. El átomo, al ceder electrones de su capa de valencia, no siempre queda con su configuración estable.
Los cationes de los metales alcalinos y alcalino-térreos, bien como el catión de aluminio, tienen configuraciones estables. Los cationes de los metales de transición no tienen, en su mayoría, configuración estable.
Valencia es el poder de combinación de los elementos. El concepto de valencia fue creado por Berzelius en 1820.
Electrovalencia es la valencia de un elemento en la forma iónica. Es igual a la carga de su ión monoatómico.
Un enlace iónico, envuelve fuerzas electroestáticas que atraen iones de cargas opuestas. Este tipo de enlaces generalmente ocurre entre un átomo, o un agrupamiento de ellos que tienen tendencia a ceder electrones y un átomo o un agrupamiento de ellos que tienen tendencia a recibir electrones.
Los compuestos iónicos en general presentan altos puntos de fusión y ebullición, son sólidos duros y quebradizos y se disuelven fácilmente en solventes polares.
Podemos explicar el enlace iónico con un caso típico entre dos átomos hipotéticos -un metal M y un no metal X-: como M es un metal, su energía de ionización es baja, esto significa, que es necesaria poca energía para remover un electrón del átomo M. La pérdida de un electrón por un átomo lleva a la formación de un ión positivo (catión).
Por otro lado, como X es un no metal, su afinidad electrónica es negativa, esto significa que posee una tendencia grande a ganar electrones y formar un ión negativo (anión). Si estos procesos son interconectados, o sea, si el electrón perdido por M es ganado por X, entonces todo el proceso puede ser representado por:
M M+ + e-
Cl + e- Cl –
M + X M+ + Cl –
La formación de un compuesto iónico
La energía de ionización y la afinidad electrónica son establecidas partiendo de átomos aislados, en estado gaseoso. En tanto, los procesos que envuelven la formación de iones gaseosos generalmente no son encontrados. Así, vamos a considerar la formación de cloruro de bario a partir de los estados físicos en que las substancias bario y cloro son normalmente encontradas
Los procesos involucrados pueden ser sintetizados en un esquema denominado ciclo de Born-Haber así:
DHs – Entalpía de sublimación
DHd – Entalpía de disociación
DHei – Energía de ionización
DHae – Afinidad electrónica
DHUo – Energía reticular
La etapa en que se cristaliza el cloruro de bario es altamente exotérmica y la energía reticular liberada (DHUo) constituye la fuerza motriz responsable por la formación de BaCl2 sólido a partir de sus elementos en estado natural.
