8.4: Formación de aniones

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¿Cómo se hace que el cloro sea seguro para comer?

¿Cómo transformas un gas mortal en algo que puedas espolvorear sobre tus huevos y desayunar? El cloro en su forma libre es muy peligroso si respira los humos o entra en contacto con el gas. Sin embargo, en reacción con el sodio, el cloruro de sodio se forma a medida que el átomo de sodio cede un electrón al cloro, que acepta el electrón para formar el anión cloruro.

Aniones

Los aniones son los iones negativos formados a partir de la ganancia de uno o más electrones. Cuando los átomos no metálicos ganan electrones, a menudo lo hacen hasta que su nivel de energía principal más externo alcanza un octeto. Este proceso se ilustra a continuación para los elementos flúor, oxígeno y nitrógeno:

\[\begin{array}{lcl} \ce{F} + \ce{e^-} & \rightarrow & \ce{F^-} \\ 1s^2 \: 2s^2 \: 2p^5 & & 1s^2 \: 2s^2 \: 2p^6 \: \text{(octet)} \end{array}\nonumber \]

\[\begin{array}{lcl} \ce{O} + 2 \ce{e^-} & \rightarrow & \ce{O^{2-}} \\ 1s^2 \: 2s^2 \: 2p^4 & & 1s^2 \: 2s^2 \: 2p^6 \: \text{(octet)} \end{array}\nonumber \]

\[\begin{array}{lcl} \ce{N} + 3 \ce{e^-} & \rightarrow & \ce{N^{3-}} \\ 1s^2 \: 2s^2 \: 2p^3 & & 1s^2 \: 2s^2 \: 2p^6 \: \text{(octet)} \end{array}\nonumber \]

Todos estos aniones son isoelectrónicos entre sí y con neón. También son isoelectrónicos con los tres cationes de la sección anterior. Bajo condiciones típicas, tres electrones son el máximo que se ganará en la formación de aniones.

Las configuraciones externas de electrones son constantes dentro de un grupo, por lo que este patrón de formación de iones se repite durante los Períodos 3, 4 y siguientes (ver abajo).

Figura\(\PageIndex{2}\): Cargas de iones. (Crédito: Christopher Auyeung; Fuente: Fundación CK-12; Licencia: CC BY-NC 3.0 (opens in new window))

Es importante no malinterpretar el concepto de ser isoelectrónico. Un ion de sodio es muy diferente de un átomo de neón, porque los núcleos de los dos contienen diferentes números de protones. Uno es un ion esencial que forma parte de la sal de mesa, mientras que el otro es un gas no reactivo que es una parte muy pequeña de la atmósfera. De igual manera, los iones sodio son muy diferentes a los iones magnesio, iones fluoruro y todos los demás miembros de esta serie isoelectrónica\(\left( \ce{N^{3-}}, \: \ce{O^{2-}}, \: \ce{F^-}, \: \ce{Ne}, \: \ce{Na^+}, \: \ce{Mg^{2+}}, \: \ce{Al^{3+}} \right)\).