1.IDEAS PREVIAS.

Desgraciadamente para nosotros, los elementos químicos no se encuentran en la Naturaleza en estado elemental, sino que prácticamente siempre aparecen combinados entre sí formando diferentes compuestos: óxidos, sales, etc. Lo que nos obliga a realizar complicadas y costosas operaciones industriales para su separación. Sólo los gases nobles y los metales en estado de vapor están constituidos por átomos aislados, en el resto de los casos se dan uniones entre aniones y/o  cationes o bien se forman moléculas, que pueden ser homoatómicas  ( O2, N2 ) o heteroatómicas ( NH3, H2SO4 ).

La razón para que esto sea así es energética, es decir, una sustancia no se da de forma espontánea en la Naturaleza si su formación no es energéticamente favorable, como veremos.

2.TIPOS DE UN IONES ENTRE ELEMENTOS QUÍMICOS.

Vamos a estudiar tres tipos de uniones entre elementos responsables de la formación de nuevas sustancias:
El enlace iónico, el enlace covalente y el enlace metálico. Una vez formadas las moléculas covalentes, éstas se unen entre sí por fuerzas de naturaleza eléctrica más o menos fuertes, como son las uniones por puente de hidrógeno, las fuerzas dipolares, las fuerzas de Van der Waals o las fuerzas de dispersión de London.

3.EL ENLACE IÓNICO.

3.1.CarácterÍSTICAS DEL ENLACE. 

•Se forma entre elementos muy electropositivos (metales) y elementos muy electronegativos ( no metales ). Para que un enlace se considere iónico la diferencia de electronegatividades  debe ser superior a 1,7 en la escala de electronegatividades de Pauling.

•Formación previa de iones positivos ( cationes ) e iones negativos ( aniones ) en estado de vapor.

•Es un enlace de naturaleza eléctrica, entre cargas positivas y cargas negativas.

•Todos los compuestos iónicos son sustancias sólidas a temperatura ambiente.

•Sustancias muy duras, dureza igual o superior a 7 en la escala de dureza de Möhs, que es una escala relativa de 1 a 10 .

•Muy frágiles ( rotura por choque).

•Puntos de cambio de estado altos. Son materiales refractarios. 

•Malos conductores del calor.

•Malos conductores de la electricidad en estado sólido, pero muy buenos conductores en estado fundido o disuelto. Sus disoluciones se denominan electrolitos. En estado sólido son aislantes.

•Colores pastel muy vistosos.

•Brillo sedoso. 

•Solubles en disolventes polares, como agua, acetona, etanol. Si la carga  de los iones es elevada, son poco solubles en agua.

•Forma cristales del sistema cúbico y hexagonal, preferentemente.

•Ejemplos : NaCl, KI, CaCl2, etc.

3.2.FORMACIÓN DE LOS COMPUESTOS IÓNICOS: CICLO DE BORN-HABER.

Entendemos por número o índice de coordinación al nº de iones de un signo que rodea a un ión del signo contrario. Por razones estéricas ( espaciales ) los valores más frecuentes son 6 y 8, siendo las estructuras cristalinas más frecuentes la red cúbica centrada en el cuerpo, la red cúbica centrada en las caras y la red hexagonal compacta.

Llamaremos energía reticular a la cantidad de energía que se desprende al formarse el cristal iónico, que es un valor elevado. Los compuestos iónicos existen porque son sólidos y la energía reticular desprendida equilibra favorablemente el balance energético, como vamos a ver con el siguiente ejemplo: 

Ciclo de Born-Haber  para la formación del NaCl:

Na(s)  +  Esublimación  → Na(g)                                     Esublimación = 109 kJ/mol.

Na(g)  +  Eionización    → Na+(g)  + e-                            Eionización = 496 kJ/mol.

Cl2(g)  + Edisociación   → 2Cl(g)                                                 ½ E disociación = 122 kJ/mol.

Cl(g    +   e-  →  Cl-(g)  + Afinidad electrónica.          Aelectrónica   =   -348 kJ/mol.

Na+(g)   +   Cl-(g)   → NaCl(s)   + E reticular                      E reticular  =  – 790 kJ/mol

 Con lo que el balance energético total  es de – 411 kJ/mol, es decir, el proceso se verifica con desprendimiento de energía gracias a la energía reticular. Si no se formase el cristal sólido, el compuesto no existiría, ya que el proceso sería con absorción de energía.

1.IDEAS PREVIAS.Desgraciadamente para nosotros, los elementos químicos no se encuentran en la Naturaleza en estado elemental, sino que prácticamente siempre aparecen combinados entre sí formando diferentes compuestos: óxidos, sales, etc. Lo que nos obliga a realizar complicadas y costosas operaciones industriales para su separación. Sólo los gases nobles y los metales en estado de vapor están constituidos por átomos aislados, en el resto de los casos se dan uniones entre aniones y/o  cationes o bien se forman moléculas, que pueden ser homoatómicas  ( O2, N2 ) o heteroatómicas ( NH3, H2SO4 ).La razón para que esto sea así es energética, es decir, una sustancia no se da de forma espontánea en la Naturaleza si su formación no es energéticamente favorable, como veremos.2.TIPOS DE UN IONES ENTRE ELEMENTOS QUÍMICOS.Vamos a estudiar tres tipos de uniones entre elementos responsables de la formación de nuevas sustancias: El enlace iónico, el enlace covalente y el enlace metálico. Una vez formadas las moléculas covalentes, éstas se unen entre sí por fuerzas de naturaleza eléctrica más o menos fuertes, como son las uniones por puente de hidrógeno, las fuerzas dipolares, las fuerzas de Van der Waals o las fuerzas de dispersión de London.3.EL ENLACE IÓNICO.3.1.CarácterÍSTICAS DEL ENLACE. •Se forma entre elementos muy electropositivos (metales) y elementos muy electronegativos ( no metales ). Para que un enlace se considere iónico la diferencia de electronegatividades  debe ser superior a 1,7 en la escala de electronegatividades de Pauling.•Formación previa de iones positivos ( cationes ) e iones negativos ( aniones ) en estado de vapor.•Es un enlace de naturaleza eléctrica, entre cargas positivas y cargas negativas.•Todos los compuestos iónicos son sustancias sólidas a temperatura ambiente.•Sustancias muy duras, dureza igual o superior a 7 en la escala de dureza de Möhs, que es una escala relativa de 1 a 10 .•Muy frágiles ( rotura por choque).•Puntos de cambio de estado altos. Son materiales refractarios. •Malos conductores del calor.•Malos conductores de la electricidad en estado sólido, pero muy buenos conductores en estado fundido o disuelto. Sus disoluciones se denominan electrolitos. En estado sólido son aislantes.•Colores pastel muy vistosos.•Brillo sedoso. •Solubles en disolventes polares, como agua, acetona, etanol. Si la carga  de los iones es elevada, son poco solubles en agua.•Forma cristales del sistema cúbico y hexagonal, preferentemente.•Ejemplos : NaCl, KI, CaCl2, etc.3.2.FORMACIÓN DE LOS COMPUESTOS IÓNICOS: CICLO DE BORN-HABER.Entendemos por número o índice de coordinación al nº de iones de un signo que rodea a un ión del signo contrario. Por razones estéricas ( espaciales ) los valores más frecuentes son 6 y 8, siendo las estructuras cristalinas más frecuentes la red cúbica centrada en el cuerpo, la red cúbica centrada en las caras y la red hexagonal compacta.Llamaremos energía reticular a la cantidad de energía que se desprende al formarse el cristal iónico, que es un valor elevado. Los compuestos iónicos existen porque son sólidos y la energía reticular desprendida equilibra favorablemente el balance energético, como vamos a ver con el siguiente ejemplo: Ciclo de Born-Haber  para la formación del NaCl:Na(s)  +  Esublimación  → Na(g)                                     Esublimación = 109 kJ/mol.Na(g)  +  Eionización    → Na+(g)  + e-                            Eionización = 496 kJ/mol.Cl2(g)  + Edisociación   → 2Cl(g)                                                 ½ E disociación = 122 kJ/mol.Cl(g    +   e-  →  Cl-(g)  + Afinidad electrónica.          Aelectrónica   =   -348 kJ/mol.Na+(g)   +   Cl-(g)   → NaCl(s)   + E reticular                      E reticular  =  – 790 kJ/mol  Con lo que el balance energético total  es de – 411 kJ/mol, es decir, el proceso se verifica con desprendimiento de energía gracias a la energía reticular. Si no se formase el cristal sólido, el compuesto no existiría, ya que el proceso sería con absorción de energía.