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Secundaria 3º · Ciencias III (Química)
Compuestos iónicos y compuestos moleculares · Los compuestos iónicos

La formación de los compuestos iónicos

Cuando preparas el nixtamal, le echas cal al agua con el maíz; cuando sazonas unos frijoles, les echas sal de mesa. Las dos son sustancias sólidas formadas por un metal y un no metal. ¿Cómo se unen átomos tan distintos, y por qué la sal es NaCl pero la cal viva es CaO? Al final de la página lo sabrás.

Electrones de valencia y octeto

Los átomos se unen usando solo los electrones de su última capa, los electrones de valencia. En los elementos representativos, el número de electrones de valencia es el último dígito del grupo en la Tabla periódica: grupo 1 → 1 electrón, grupo 2 → 2, grupo 16 → 6, grupo 17 → 7.

Los gases nobles (grupo 18) casi no reaccionan: tienen 8 electrones de valencia (el helio, 2) y eso los hace muy estables. Los demás átomos tienden a quedar con 8 en su última capa. A esto se le llama regla del octeto.

El diagrama de Lewis dibuja solo esos electrones como puntos alrededor del símbolo.

Diagramas de Lewis de Na, Mg, O y Cl con sus 1, 2, 6 y 7 electrones de valencia Na Mg O Cl grupo 1: 1 e⁻ grupo 2: 2 e⁻ grupo 16: 6 e⁻ grupo 17: 7 e⁻

Ceder y ganar: los iones

Un átomo es neutro: tiene tantos protones (+) como electrones (−). Si pierde o gana electrones, queda con carga y se llama ion.

  • Los metales (pocos electrones de valencia) pierden electrones fácilmente. Al perderlos quedan con carga positiva: cationes.

  • Los no metales (cerca del octeto) ganan electrones. Quedan con carga negativa: aniones.

Regla práctica: el metal cede todos sus electrones de valencia; el no metal gana los que le faltan para 8.

Átomo Electrones externos Qué hace Ion
Na 1 cede 1 e⁻ $\text{Na}^+$
Mg 2 cede 2 e⁻ $\text{Mg}^{2+}$
Ca 2 cede 2 e⁻ $\text{Ca}^{2+}$
Cl 7 gana 1 e⁻ $\text{Cl}^-$
O 6 gana 2 e⁻ $\text{O}^{2-}$

Fíjate: al ceder su capa externa, el metal queda con la capa anterior completa (octeto), y el no metal completa la suya. Los dos iones quedan estables.

Practica★☆☆Sin empezar
El sodio (Na) tiene 1 electrón en su capa de valencia y el cloro (Cl) tiene 7. Explica con tus palabras cómo se forma la sal de mesa (NaCl): qué átomo cede electrones,…

El sodio (Na) tiene 1 electrón en su capa de valencia y el cloro (Cl) tiene 7. Explica con tus palabras cómo se forma la sal de mesa (NaCl): qué átomo cede electrones, qué átomo los gana, qué iones aparecen y por qué se mantienen unidos.

Resolver

Cómo se forma el NaCl

Veamos la sal de mesa paso a paso.

Un átomo de sodio cede un electrón a un átomo de cloro y se forman los iones Na+ y Cl-, que se atraen Na Cl Na⁺ Cl⁻ e⁻ pasa al cloro → atracción neutro neutro catión anión

Por eso, la respuesta completa al ejercicio es: el sodio cede un electrón, el cloro lo gana, aparecen los iones $\text{Na}^+$ y $\text{Cl}^-$, y se mantienen unidos por atracción eléctrica entre cargas opuestas.

Cuando las cargas no coinciden

El compuesto final siempre es neutro: la carga positiva total debe igualar la negativa total. Si un ion cede 2 electrones y el otro solo puede recibir 1, hace falta más de un ion.

Un ion Mg 2+ rodeado de dos iones Cl-, carga total cero Cl⁻ Mg²⁺ Cl⁻ (+2) + (−1) + (−1) = 0

Un truco para la fórmula: la carga de uno pasa como subíndice del otro («se cruzan»). En $\text{Mg}^{2+}$ y $\text{Cl}^-$: el 2 va al cloro y el 1 (que no se escribe) al magnesio.

Practica★☆☆Sin empezar
El magnesio (Mg) tiene 2 electrones de valencia y el cloro (Cl) tiene 7. Al formarse el cloruro de magnesio (MgCl₂), ¿cuántos electrones cede cada átomo de magnesio y…

El magnesio (Mg) tiene 2 electrones de valencia y el cloro (Cl) tiene 7. Al formarse el cloruro de magnesio (MgCl₂), ¿cuántos electrones cede cada átomo de magnesio y cuántos átomos de cloro hacen falta para recibirlos? Explica por qué la fórmula es MgCl₂ y no MgCl.

Resolver

Predecir la fórmula de cualquier compuesto iónico

Con lo anterior ya tienes un método para cualquier metal + no metal representativos.

Resumen del método:

  1. Busca el grupo de cada elemento en la Tabla periódica y obtén sus electrones de valencia.

  2. El metal cede todos los suyos (carga positiva); el no metal gana los que le faltan para 8 (carga negativa).

  3. Combina el número de iones para que la carga total sea cero.

  4. Escribe la fórmula con el metal primero.

Compuesto Iones Relación
NaCl $\text{Na}^+$, $\text{Cl}^-$ 1 : 1
MgCl₂ $\text{Mg}^{2+}$, $\text{Cl}^-$ 1 : 2
CaO $\text{Ca}^{2+}$, $\text{O}^{2-}$ 1 : 1
Na₂O $\text{Na}^+$, $\text{O}^{2-}$ 2 : 1
Practica★★☆Sin empezar
El calcio (Ca) tiene 2 electrones de valencia y el oxígeno (O) tiene 6. Predice las cargas de los iones que se forman al reaccionar ambos elementos y escribe la fórmula…

El calcio (Ca) tiene 2 electrones de valencia y el oxígeno (O) tiene 6. Predice las cargas de los iones que se forman al reaccionar ambos elementos y escribe la fórmula del compuesto iónico resultante (la cal viva, muy usada en México para nixtamalizar el maíz). Justifica tu respuesta.

Resolver

Vuelve al principio: la sal es NaCl porque el sodio cede 1 electrón y el cloro gana 1 (proporción 1 : 1); la cal viva es CaO porque el calcio cede 2 y el oxígeno gana 2. En ambos casos, metal y no metal se unen por atracción entre iones de carga opuesta.

Resumen

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