Los compuestos iónicos se forman cuando dos átomos o grupos de átomos comparten un enlace iónico. Casi todos los compuestos iónicos tienen un catión metálico (porción cargada positivamente) y un anión no metálico (porción cargada negativamente). La gran diferencia de electronegatividad entre el catión y el anión hace que el enlace iónico sea extremadamente polar y da como resultado ciertas características. A continuación se muestra una lista de las propiedades de los compuestos iónicos.
Resumen de las propiedades de los compuestos iónicos
Los compuestos iónicos comparten varias propiedades similares:
- Sólidos cristalinos
- Sólidos duros y quebradizos
- Altos puntos de fusión y ebullición.
- No conduzca la electricidad como sólidos, pero hágalo cuando esté fundido o disuelto en agua.
- A menudo soluble en agua e insoluble en disolventes no polares
- Altas entalpías de fusión y vaporización, en comparación con compuestos covalentes.
- Los sólidos tienen baja presión de vapor
Explicación de las propiedades físicas de los compuestos iónicos
Sólidos cristalinos
Los compuestos iónicos forman cristales fácilmente porque la atracción entre cationes y aniones es muy fuerte y porque los aniones tienden a ser de tamaño pequeño en relación con el tamaño de un catión. Es fácil que los aniones pequeños se deslicen en los espacios entre los cationes grandes. Las cargas similares se repelen entre sí, por lo que la disposición de los cristales las mantiene separadas. El resultado es una estructura muy estable.
Sólidos duros y quebradizos
La estabilidad de los cristales iónicos los hace duros, pero quebradizos. Una fuerza mecánica, como un golpe con un martillo, desplaza capas de iones. Esto acerca a los iones con la misma carga. La repulsión hace que el cristal se rompa a lo largo de un plano liso del cristal.
Altos puntos de fusión y ebullición
La alta diferencia de electronegatividad atrae fuertemente el catión y el anión. Se necesita mucha energía (calor) para separarlos para formar líquidos y gases.
Sólidos aislantes: líquidos conductores
Los sólidos iónicos no conducen muy bien la electricidad. Más bien, son aislantes eléctricos. Sin embargo, derretir el sólido o disolverlo en agua separa las cargas eléctricas. Los compuestos iónicos son conductores eléctricos en forma fundida o cuando se disuelven en agua.
Solubilidad en disolventes polares y no polares
Por su propia naturaleza, los compuestos iónicos son polares. Se disuelven en solventes polares, como agua, más fácilmente que en solventes no polares, como aceite o hexano.
Altas entalpías de fusión y vaporización
La entalpía de fusión es el calor necesario para fundir un mol de sólido a presión constante. La entalpía de vaporización es el calor necesario para vaporizar un mol de líquido a presión constante. Los compuestos iónicos tienen entalpías de vaporización y fusión del orden de 10 a 100 veces mayor que la de la mayoría de los compuestos covalentes. Debido a los altos valores de entalpía, los sólidos iónicos tienden a tener una presión de vapor baja. En otras palabras, a menudo no tienen olor. En aire húmedo, algo de un compuesto iónico puede disolverse, revelando el aroma.
Un ejemplo familiar
Es más fácil recordar las propiedades de los compuestos iónicos si considera el comportamiento de un ejemplo familiar: el cloruro de sodio o la sal de mesa (NaCl). La sal forma cristales. Puedes ver la estructura cúbica del cristal de sal si miras de cerca o usas una lupa. Ponle sal, pero es fácil de triturar, así que sabes que es quebradizo. Un montón de sal es un aislante eléctrico, pero si disuelves la sal en agua, es un electrolito fuerte que conduce la electricidad. Si agrega sal al aceite (un solvente no polar), no se disuelve. La sal también conduce la electricidad cuando la fundes, pero tiene un punto de fusión muy alto de 800ºC. Es fácil saborear la sal disuelta en agua o saliva, pero si huele la sal seca no puede olerla porque tiene una presión de vapor baja.
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