6.9: Compuestos iónicos binarios y sus propiedades
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Todos los compuestos iónicos tienen numerosas propiedades en común. En consecuencia, la capacidad de reconocer un compuesto iónico a partir de su fórmula le permitirá predecir muchas de sus propiedades. Esto suele ser posible en el caso de un compuesto binario (uno que contiene sólo dos elementos), ya que la formación de un compuesto iónico binario impone restricciones bastante severas a los elementos involucrados. Un elemento debe ser un metal y debe tener una energía de ionización muy baja (ver Figura \(\PageIndex{1}\)para el IE de varios metales). El otro elemento debe ser un no metal y debe tener una afinidad electrónica muy alta.
En los siguientes párrafos, se harán muchas referencias a grupos en la tabla periódica. Utilice la siguiente figura como referencia para hacer un seguimiento de los grupos a que se refiere el párrafo.
Aunque los metales en general tienen bajas energías de ionización, no todos son lo suficientemente bajos para formar compuestos iónicos binarios con una gran fracción de los no metales. Si bien es imposible trazar una línea exacta de demarcación, una buena regla de trabajo es que esencialmente todos los compuestos binarios que involucran metales del grupo periódico 1, grupo 2, grupo 3 (Sc, Y, Lu) y los lantanoides serán iónicos. (El hidrógeno no es un metal y es, por tanto, una excepción a la regla para el grupo 1. El berilio, cuya energía de ionización de 899 kJ mol —1 es bastante alta para un metal, también forma muchos compuestos binarios que no son iónicos. El berilio es la única excepción a la regla del grupo 2.)
Los metales de transición a la derecha del grupo 3 en la tabla periódica forman numerosos compuestos binarios que implican enlaces covalentes, por lo que no pueden incluirse en nuestra regla. Lo mismo ocurre con los metales en los grupos periódicos 13, 14 y 15.
El número de no metales con los que se puede combinar un metal del grupo 1, 2, 3 o lantanoide para formar un compuesto iónico binario es aún más limitado que el número de metales apropiados. Dichos no metales se encuentran principalmente en los grupos periódicos 16 y 17. Los únicos otros elementos que forman aniones monatómicos en circunstancias normales son el hidrógeno (que forma iones H) y el nitrógeno (que forma iones N 3—).
Además de combinarse con metales para formar compuestos iónicos, todos los no metales pueden combinarse con otros no metales para formar compuestos covalentes también. Por lo tanto, la presencia de un no metal particular no garantiza que un compuesto binario sea iónico. Sin embargo, es necesario que un grupo 16 o 17 no metálico, nitrógeno o hidrógeno esté presente si un compuesto binario se va a clasificar como definitivamente iónico.
¿Cuál de los siguientes compuestos se puede identificar como definitivamente iónicos? ¿Cuáles definitivamente no son iónicos?
a) CuO ... d) HGbR 2 ... g) H 2 S
b) CaO ... e) BaBR 2 ... h) InF 3
c) MgH 2 ... f) B 2 H 2 ... i) BrCl
Solución
De acuerdo con los lineamientos de los dos párrafos anteriores, solo los compuestos que contienen metales de los grupos IA, IIA y IIIB, o los lantanoides son definitivamente iónicos, siempre y cuando el metal se combine con un no metal apropiado. CaO, MgH 2 y BaBr 2 entran en esta categoría.
Los compuestos que no contienen un elemento metálico, como B 2 H 6, H 2 S y BrCl, no pueden ser iónicos. Esto deja a CuO, HGbR 2 e InF 3 en la categoría de posibilidad, pero no definitivamente, iónica.