3.5: Iones poliatómicos

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El compuesto NaOH tiene un amplio uso industrial y es el ingrediente activo en los limpiadores de drenaje. Con base en la discusión de la sección anterior, esperaríamos que el NaOH sea un compuesto iónico porque contiene sodio, un metal del Grupo 1A. El hidrógeno y el oxígeno, sin embargo, no son metales, y esperaríamos que estos se unan covalentemente. Este compuesto, llamado hidróxido de sodio, es un ejemplo de un compuesto iónico formado entre un ion metálico (sodio) y un ion poliatómico (HO ^—). Los grupos cargados de átomos, como HO ^—, que están unidos covalentemente se denominan iones poliatómicos. Dentro de un compuesto iónico un poliatómico se comporta como una sola unidad formando sales con otros cationes o aniones.

Usando las reglas descritas en la Sección 3.2, podemos dibujar un diagrama de Lewis para HO ^—. El oxígeno tiene seis electrones de valencia y el hidrógeno tiene uno, para un total de siete. El átomo central en nuestra estructura será hidrógeno (está a la izquierda del oxígeno en la tabla periódica). A continuación, debido a que se trata de un ion poliatómico con una sola carga negativa, agregamos el electrón extra al átomo central, emparejamos los electrones y luego dibujamos los dos átomos unidos entre sí. A continuación, los seis electrones restantes se distribuyen alrededor del oxígeno para formar un octeto. Finalmente, el ion poliatómico se enmarca entre paréntesis con la carga como superíndice para mostrar que el ion se comporta como una sola unidad.

Los iones poliatómicos son muy comunes en la química. Es fundamental que los memorices y seas capaz de correlacionar el nombre, la composición y el cobro por cada uno de ellos, ya que serán discutidos libremente a lo largo del resto del curso y se espera que los conozcas en Química General.

Ejemplo\(\PageIndex{1}\):

Construir un diagrama de Lewis para el ion poliatómico CO ₃ ² ^—.

Solución

El oxígeno tiene seis electrones de valencia y el carbono tiene cuatro; por lo tanto, en CO ₃ ² ^—habrá un total de 22 electrones de valencia, más dos electrones adicionales de la carga 2-. El átomo central en nuestra estructura será el carbono (está a la izquierda del oxígeno en la tabla periódica). A continuación, dibujamos el carbono (nuestro átomo central) con sus cuatro electrones y agregamos los dos electrones adicionales de la carga. Los tres oxígenos se colocan alrededor del carbono y los electrones se disponen para formar los tres enlaces covalentes. A continuación, los 18 electrones restantes se distribuyen alrededor de los oxígenos para que todos tengan un octeto completo. El carbono, sin embargo, sólo está rodeado por seis electrones. Para remediar esto, movemos un par de electrones para formar un doble enlace a uno de los átomos de oxígeno. Finalmente, el ion poliatómico se enmarca entre paréntesis con la carga como superíndice.

Necesitamos entender que el proceso de colocar electrones en un enlace particular en un compuesto es un aspecto artificial de la construcción de diagramas de Lewis. De hecho, los electrones se agregan al ion poliatómico, pero es imposible saber exactamente a dónde fueron.

Ejercicio\(\PageIndex{1}\)

Dibuja diagramas de Lewis para NO ₂ ^- y NH ₄ ⁺.