Propiedades de los compuestos iónicos
Ximena prepara una pila casera para encender un foco pequeño. Con agua de la llave el foco brilla, pero con agua destilada no se enciende. ¿Qué tiene el agua de la llave que le falta a la destilada? La respuesta está en cómo son por dentro los compuestos iónicos, y la verás al final de esta página.
La red de iones
La sal de mesa (NaCl) es un compuesto iónico: un metal (sodio) cedió un electrón a un no metal (cloro). Quedan iones de carga contraria: $\text{Na}^+$ y $\text{Cl}^-$.
Una sal no está formada por "moléculas de NaCl". Los iones se acomodan en una red cristalina: cada ion positivo queda rodeado de iones negativos, y cada negativo de positivos. Las cargas opuestas se atraen con mucha fuerza en todas direcciones.
¿Iónico o no? Sustancias de la cocina
Para saber si una sustancia es iónica, mira de qué elementos está hecha en la Tabla periódica: si tiene un metal + un no metal, es iónica. Si solo tiene no metales, es molecular.
| Sustancia | Fórmula | Elementos | Tipo |
|---|---|---|---|
| Sal de mesa | NaCl | Na (metal) + Cl (no metal) | iónico |
| Cal | CaO | Ca (metal) + O (no metal) | iónico |
| Bicarbonato de sodio | $\text{NaHCO}_3$ | Na (metal) + H, C, O (no metales) | iónico |
| Azúcar | $\text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11}$ | solo C, H, O | molecular |
| Agua | $\text{H}_2\text{O}$ | solo H y O | molecular |
El bicarbonato tiene un metal (sodio) y un grupo de no metales que forman un ion con carga negativa; por eso también es una red de iones.
Puntos de fusión altos y dureza
Para fundir un sólido hay que dar energía suficiente para que sus partículas se muevan y escapen de su posición fija. En una red iónica cada ion está sujeto por muchas atracciones intensas a la vez. Se necesita mucha energía, es decir, temperatura alta.
| Sustancia | Tipo | Punto de fusión aproximado |
|---|---|---|
| Hielo | molecular | 0 °C |
| Azúcar | molecular | 186 °C |
| Cloruro de sodio (sal de mesa) | iónico | 801 °C |
| Óxido de calcio (cal) | iónico | 2,570 °C |
Por la misma razón los cristales iónicos son duros: cuesta rayarlos porque hay que separar iones fuertemente unidos.
Pero tienen un defecto: son quebradizos. Un golpe desplaza una capa de iones media distancia, y entonces quedan frente a frente iones del mismo signo. Se repelen y el cristal se parte limpiamente.
Los compuestos iónicos tienen puntos de fusión altos, son duros pero quebradizos, y conducen la corriente eléctrica cuando están fundidos o disueltos en agua, pero no en…
Los compuestos iónicos tienen puntos de fusión altos, son duros pero quebradizos, y conducen la corriente eléctrica cuando están fundidos o disueltos en agua, pero no en estado sólido. Elige dos de estas propiedades y explícalas a partir de su estructura: iones ordenados en una red con atracciones intensas.
Conducción de la corriente
La corriente eléctrica en un compuesto iónico la llevan los iones, siempre que puedan moverse.
-
Sólido: los iones están fijos en la red. Vibran, pero no se desplazan. No conduce.
-
Fundido: al calentar, la red se desarma y los iones fluyen libremente. Sí conduce.
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Disuelto en agua: el agua separa los iones de la red y quedan rodeados de moléculas de agua, libres para moverse. Sí conduce.
Del agua de la llave al agua destilada
El agua pura está formada por moléculas de $\text{H}_2\text{O}$ sin carga. Casi no tiene iones, así que casi no puede transportar corriente. El agua destilada es muy pura y conduce muy poco.
El agua de la llave, de pozo o de garrafón sin purificar lleva disueltas sales minerales (compuestos iónicos como cloruro de sodio, sulfato de calcio o bicarbonato de magnesio). Esas sales se separan en iones que se mueven y llevan la carga.
Vuelve al principio: el foco de Ximena enciende con agua de la llave porque las sales disueltas aportan iones móviles que cierran el circuito. Con agua destilada casi no hay iones, y el foco no enciende.
Una pila casera con agua de la llave enciende un foco pequeño, pero con agua destilada pura no enciende. Usando lo que sabes sobre los compuestos iónicos disueltos y el…
Una pila casera con agua de la llave enciende un foco pequeño, pero con agua destilada pura no enciende. Usando lo que sabes sobre los compuestos iónicos disueltos y el movimiento de cargas, explica por qué el agua común (con sales disueltas) conduce la electricidad y el agua destilada casi no.