Los compuestos ionicos forman redes cristalinas constituidas por iones de carga opuesta, unidos por fuerzas electrostáticas. Este tipo de atracción determina las propiedades observadas. Si la atracción electrostática es fuerte, se forman sólidos cristalinos de elevado punto de fusion e insolubles en agua; si la atracción es menor, como en el caso del NaCl, el punto de fusión también es menor y, en general, son solubles en agua e insolubles en líquidos apolares, como el benceno.
Los compuestos que se forman tienen las siguientes características:
SOLIDOS CRISTALINOS:
Un sólido cristalino es aquél que tiene una estructura periódica y ordenada, como consecuencia tienen una forma que no cambia, salvo por la acción de fuerzas externas. Cuando se aumenta la temperatura, los sólidos se funden y cambian al estado líquido. Las moléculas ya no permanecen en posiciones fijas, aunque las interacciones entre ellas siguen siendo suficientemente grandes para que el líquido pueda cambiar de forma sin cambiar apreciablemente de volumen, adaptándose al recipiente que lo contiene.
Celda Unitaria.- es el agrupamiento más pequeño de átomos que conserva la geometría de la estructura cristalina, y que al apilarse en unidades repetitivas forma un cristal con dicha estructura.
Una celda unitaria se caracteriza por tres vectores que definen las tres
direcciones independientes del paralelepípedo. Esto se traduce en siete
parámetros de red, que son los módulos, a, b y c, de los tres vectores, y los
ángulos α, β y γ que forman entre sí. Estos tres vectores forman una base del
espacio tridimensional, de tal manera que las coordenadas de cada uno de los
puntos de la red se pueden obtener a partir de ellos por combinación lineal con
los coeficientes enteros.
La estructura cristalina de un sólido depende del tipo de enlace atómico,
del tamaño de los átomos (o iones), y la carga eléctrica de los iones en su
caso.
Existen siete sistemas cristalinos los cuales se distinguen entre sí por
la longitud de sus aristas de la celda (llamados constantes o parámetros de la
celda) y los ángulos entre los bordes de ésta. Estos sistemas son: cúbico,
tetragonal, ortorrómbico, romboédrica (o trigonal), hexagonal, monoclínico y
triclínico.
Los diferentes sistemas cristalinos se forman por el apilamiento de capas
de átomos siguiendo un patrón particular.
Son solubles en agua, al solubilizarse conducen la electricidad, si son insolubles, pero fusionables, conducen electricidad. Aunque solo son insolubles en solventes organicos, ademas de que susu puntos de ebullicion y de fusion son eleveados (entre 300 ºC y 1000 ºC). Son inflamables
Son solubles en agua, al solubilizarse conducen la electricidad, si son insolubles, pero fusionables, conducen electricidad. Aunque solo son insolubles en solventes organicos, ademas de que susu puntos de ebullicion y de fusion son eleveados (entre 300 ºC y 1000 ºC). Son inflamables
a) Anion: Es un ion con carga electrica negativa, lo que significa que los átomos que lo conforman
tienen un exceso de electrones. Comúnmente los aniones están formados por no metales,
aunque hay ciertos aniones formados por metales y no metales. Los aniones más
habituales son (el número entre paréntesis indica la carga):
- F- fluoruro.
- Cl- cloruro.
- Br- bromuro.
- I- yoduro.
- S 2- sulfuro.
- SO42- sulfato.
- NO3- nitrato.
- PO43- fosfato.
- ClO- hipoclorito.
- ClO2- clorito.
- ClO3- clorato.
- ClO4- perclorato.
- CO32-carbonato.
- BO3 3- borato.
- MnO4-permaganato.
- CrO42- cromato.
b) Cation: es un ion con carga eléctrica positiva. Los más
comunes se forman a partir de metales, pero hay ciertos cationes formados con
no metales.
- Na+ sodio.
- K+ potasio.
- Ca2+calcio.
- Ba2+ bario.
- Mg2+ magnesio.
- Al3+aluminio.
- Pb2+ plomo (II).
- Zn2+ zinc (o cinc).
- Fe2+ hierro (II) o ferroso.
- Fe3+ hierro (III) o férrico.
- Cu+ cobre (I) o cuproso (aunque en verdad, este ion es Cu2(2+)).
- Cu2+ cobre (II) o cúprico.
- Hg+ mercurio (I) o mercurioso (aunque en verdad, este ion es Hg2(2+)).
- Hg2+ mercurio (II) o mercúrico.
- Ag+ plata (I).
- Cr3+ cromo (III).
- Mn2+ manganeso (II).
- Co2+ cobalto (II) o cobaltoso.
- Co3+ cobalto (III) o cobáltico.
- Ni2+ niquel (II) o niqueloso.
- Ni3+ niquel (IIII) o niquélico.
- NH4+ amonio.
Redes cristalinas:
La red cristalina está formada por iones de signo opuesto, de manera que
cada uno crea a su alrededor un campo eléctrico que posibilita que estén
rodeados de iones contrarios.
Los sólidos cristalinos mantienen sus iones prácticamente en contacto
mutuo, lo que explica que sean prácticamente incompresibles. Además, estos
iones no pueden moverse libremente, sino que se hallan dispuestos en posiciones
fijas distribuídas desordenadamente en el espacio formando retículos cristalinos o redes espaciales.
Los cristalógrafos clasifican los retículos cristalinos en siete tipos de
poliedros llama sistemas
cristalográficos. En cada uno de ellos los iones pueden ocupar los
vértices, los centros de las caras o el centro del cuerpo de dichos poliedros.
El más sencillo de éstos recibe el nombre de celdilla unidad. Uno de los parámetros básicos de
todo cristal es el llamado índice de
coordinación que podemos definir como el número de iones de un signo que rodean
a un ion de signo opuesto. Podrán existir, según los casos, índices diferentes
para el catión y para el anión. El índice de coordinación, así como el
tipo de estructura geométrica en que cristalice un compuesto iónico dependen de
dos factores:
•
Tamaño de los iones. El valor del radio de los iones marcará las distancias de equilibrio a que
éstos se situarán entre sí por simple cuestión de cabida eni espacio de la red.
• Carga de los iones. Se agruparán los iones en la red
de forma que se mantenga la electroneutralidad del cristal.
Solvatacion:
La solvatación es el proceso de asociación de moléculas
de un disolvente
con moléculas o iones
de un soluto. Al
disolverse
los iones en un soluto, se dispersan y son rodeados por moléculas de solvente.
A mayor tamaño del ion, más moléculas de solvente son capaces de rodearlo, y
más solvatado se encuentra el ion. La razón de ello es que la fuerza
electrostática entre el núcleo del ion y la molécula del solvente disminuye de
forma marcada con la distancia entre la molécula de solvente y el núcleo del
ion. Así, el ion más grande se une fuertemente con el solvente y por ello se
rodea de un gran número de moléculas de solvente.
