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6.2: Comparación de sustancias iónicas y moleculares

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    Objetivos de aprendizaje
    • Conocer las propiedades físicas de las sustancias iónicas y moleculares.

    El estado físico y las propiedades de un compuesto en particular dependen en gran parte del tipo de unión química que muestra. Compuestos moleculares, a veces llamados

    (a) Los iones cargados positiva y negativamente en un sólido iónico como el cloruro de sodio (NaCl) se mantienen unidos por fuertes interacciones electrostáticas. (b) En esta representación del empaquetamiento de moléculas de metano (CH4) en metano sólido, un sólido molecular prototípico, las moléculas de metano se mantienen unidas en el sólido solo por fuerzas intermoleculares relativamente débiles, a pesar de que los átomos dentro de cada molécula de metano se mantienen unidos por fuertes enlaces covalentes.

    compuestos covalentes, muestran una amplia gama de propiedades físicas debido a los diferentes tipos de atracciones intermoleculares como diferentes tipos de interacciones polares. Los puntos de fusión y ebullición de los compuestos moleculares son generalmente bastante bajos en comparación con los de los compuestos iónicos. Esto se debe a que la energía requerida para interrumpir las fuerzas intermoleculares entre moléculas es mucho menor que la energía requerida para romper los enlaces iónicos en un compuesto iónico cristalino (Figura\(\PageIndex{1}\)). Los sólidos iónicos generalmente se funden a altas temperaturas y hierven a temperaturas aún más altas. Por ejemplo, el cloruro de sodio se funde a 801 °C y hierve a 1413 °C. (Como comparación, el compuesto molecular agua se funde a 0 °C y hierve a 100 °C.). La solubilidad en agua de los compuestos moleculares es variable y depende principalmente del tipo de fuerzas intermoleculares involucradas.

    \(\PageIndex{1}\)Interacciones de figuras en sólidos iónicos y covalentes.

    Dado que los compuestos moleculares están compuestos por moléculas neutras, su conductividad eléctrica es generalmente bastante pobre, ya sea en estado sólido o líquido. En forma sólida, un compuesto iónico no es eléctricamente conductor porque sus iones son incapaces de fluir (“electricidad” es el flujo de partículas cargadas). Cuando se funde, sin embargo, puede conducir electricidad porque sus iones son capaces de moverse libremente a través del líquido (Figura\(\PageIndex{2}\); Video\(\PageIndex{1}\)).

    Figura\(\PageIndex{2}\) El cloruro de sodio se funde a 801 °C y conduce la electricidad cuando se funde. (crédito: modificación de obra de Mark Blaser y Matt Evans)
    Esta figura muestra tres fotos conectadas por flechas orientadas hacia la derecha. El primero muestra una bombilla como parte de una configuración compleja de equipo de laboratorio. La bombilla no está encendida. La segunda foto muestra una sustancia siendo calentada o incendiada. El tercero muestra de nuevo la bombilla que está encendida.

    Conductividad de la Sal Fundida

    Video\(\PageIndex{1}\) Mira este video para ver una mezcla de sales fundir y conducir la electricidad.

    La siguiente tabla resume algunas de las diferencias entre compuestos iónicos y moleculares.
    Tabla \(\PageIndex{1}\)Comparación de Compuestos Ionicos y Moleculares
    \ (\ PageIndex {1}\) Comparación de compuestos iónicos y moleculares” style="vertical-align:middle; "> Propiedad Compuestos Ionicos Compuestos Moleculares
    \ (\ PageIndex {1}\) Comparación de compuestos iónicos y moleculares” style="vertical-align:middle; ">Tipo de elementos Metal y no metal Solo no metales
    \ (\ PageIndex {1}\) Comparación de compuestos iónicos y moleculares” style="vertical-align:middle; ">Unión Iónico - transferencia de electrón (s) entre átomos Covalente - reparto de par (s) de electrones entre átomos
    \ (\ PageIndex {1}\) Comparación de compuestos iónicos y moleculares” style="vertical-align:middle; ">Unidad representativa Unidad de fórmula Molécula
    \ (\ PageIndex {1}\) Comparación de compuestos iónicos y moleculares” style="vertical-align:middle; ">Estado físico a temperatura ambiente Sólido Gas, líquido o sólido
    \ (\ PageIndex {1}\) Comparación de compuestos iónicos y moleculares” style="vertical-align:middle; ">Solubilidad en agua Por lo general alto Variable
    \ (\ PageIndex {1}\) Comparación de compuestos iónicos y moleculares” style="vertical-align:middle; ">Temperaturas de fusión y ebullición Generalmente alto Generalmente bajo
    \ (\ PageIndex {1}\) Comparación de compuestos iónicos y moleculares” style="vertical-align:middle; ">Conductividad eléctrica Bueno cuando se funde o en solución Pobre

    Un tipo de compuesto molecular se comporta de manera bastante diferente al descrito hasta ahora. Un sólido de red covalente es un compuesto en el que todos los átomos están conectados entre sí por enlaces covalentes. El diamante está compuesto completamente por átomos de carbono, cada uno unido a otros cuatro átomos de carbono en una geometría tetraédrica. La fusión de un sólido de red covalente no se logra superando las fuerzas intermoleculares relativamente débiles. Más bien, todos los enlaces covalentes deben romperse, proceso que requiere temperaturas extremadamente altas. El diamante, de hecho, no se derrite en absoluto. En cambio, se vaporiza a un gas a temperaturas superiores\(3500^\text{o} \text{C}\).

    Resumen

    • Las propiedades físicas de un material se ven afectadas por las fuerzas intermoleculares que mantienen unidas las moléculas.
    • Los compuestos iónicos suelen formar sólidos cristalinos duros con altos puntos de fusión. Los compuestos moleculares covalentes, por el contrario, consisten en moléculas discretas unidas por fuerzas intermoleculares débiles y pueden ser gases, líquidos o sólidos a temperatura y presión ambiente.
    • Los compuestos iónicos en forma fundida o en solución pueden conducir electricidad mientras que los compuestos moleculares no..

    Colaboradores

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