3: Compuestos iónicos

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Cuando piensas en unir, es posible que no pienses en iones o moléculas. Como la mayoría de nosotros, probablemente pienses en el vínculo entre las personas. Al igual que las personas, las moléculas se unen —y algunos vínculos son más fuertes que otros. ¡Es difícil romper una madre y un bebé, o una molécula compuesta por un oxígeno y dos átomos de hidrógeno! Un enlace químico es una fuerza de atracción entre átomos o iones. Los enlaces se forman cuando los átomos comparten o transfieren electrones de valencia. Los electrones de valencia son los electrones en el nivel de energía externa de un átomo que pueden estar involucrados en interacciones químicas. Los electrones de valencia son la base de todos los enlaces químicos.

3.1: Iones
Los átomos pueden ganar o perder electrones para formar especies cargadas positivamente o negativamente llamadas iones.
3.2: Los iones y la regla del octeto
Los átomos tienden a ganar o perder electrones para lograr un octeto (8 electrones de valencia). Las configuraciones de electrones se pueden usar para mostrar cuántos electrones se necesitan para completar un octeto y formar un ion.
3.3: Iones de algunos elementos comunes
La tabla periódica se puede utilizar para determinar la carga de iones.
3.4: Propiedades periódicas y formación de iones
Los cambios de energía asociados con la formación de iones se denominan energía de ionización y afinidad electrónica. La energía de ionización es la energía requerida para eliminar un electrón y la afinidad electrónica es la energía liberada cuando un átomo gana un electrón. Esta es una forma más cuantitativa de determinar qué átomos formarán aniones y qué átomos formarán cationes.
3.5: Nombrar iones monoatómicos
A los cationes y aniones formados a partir de un elemento (iones monoatómicos) se les asignan nombres basados en las reglas de nomenclatura utilizadas por los químicos. Los cationes se nombran usando el nombre del elemento más la palabra “ion”. En los casos en que un átomo forma iones de carga variable, se utilizan números romanos para especificar cada ion. Los aniones se nombran usando el nombre del elemento con el final cambiado a “ide”.
3.6: Iones poliatómicos
3.7: Enlaces iónicos
La atracción de iones con carga opositora causada por la transferencia de electrones se denomina enlace iónico. La fuerza del enlace iónico depende de la magnitud de las cargas y los tamaños de los iones.
3.8: Fórmulas de Compuestos Iónicos
Si bien los compuestos iónicos están compuestos por iones con cargas, la carga global debe ser cero, debido a que la materia es eléctricamente neutra. Por lo tanto, las fórmulas químicas adecuadas para los compuestos iónicos se pueden determinar equilibrando la carga positiva total con la carga negativa total.
3.9: Nombrar compuestos iónicos
Cada compuesto iónico tiene su propio nombre único que proviene de los nombres de los iones que componen la unidad de fórmula. Por convención, el catión siempre se nombra primero seguido del anión. Debido a que la relación de iones en un compuesto está determinada por la carga en cada ion, no se necesitan prefijos para indicar cuántos de cada ion están presentes. Cuando un compuesto contiene un ion con carga variable, se utiliza un número romano para especificar la carga.
3.10: Algunas propiedades de los compuestos iónicos
Los compuestos iónicos están compuestos por cationes y aniones que son fuertemente atraídos entre sí. Por lo tanto, los sólidos iónicos tienen puntos de fusión muy altos y son extremadamente duros. Cuando se disuelven en agua, los iones se separan entre sí, lo que les permite formar soluciones electrolíticas.
3.11: Iones H+ y OH− Una Introducción a Ácidos y Bases
Los iones hidrógeno (H+) y los iones hidróxido (OH—) son dos iones importantes discutidos más adelante en este texto como iones ácidos y básicos respectivamente. Ambos iones pueden formar compuestos que verás en la química orgánica y biológica.

Miniaturas: La estructura cristalina del cloruro de sodio, NaCl, un compuesto iónico típico. Las esferas moradas representan cationes sodio\(\ce{Na^{+}}\), y las esferas verdes representan aniones cloruro,\(\ce{Cl^{−}}\). (Dominio público; Benjah-BMM27 vía Wikipedia)