Objetivo de aprendizaje
- Generar la fórmula empírica de un compuesto iónico dados sus constituyentes moleculares.
Puntos clave
- La fórmula iónica general de un compuesto debe ser eléctricamente neutra, lo que significa que no tiene cargo.
- Al escribir la fórmula para el compuesto iónico, el catión viene primero, seguido por el anión, ambos con subíndices numéricos para indicar el número de átomos de cada uno.
- Los iones poliatómicos son un conjunto de átomos unidos covalentemente que tienen una carga total, lo que los convierte en un ion.
- Los iones poliatómicos forman enlaces iónicos de la manera típica, equilibrándose para que el compuesto general sea eléctricamente neutro.
Términos
- ion monoatómico de un solo átomo, por ejemplo Cl-.
- un conjunto de átomos unidos covalentemente que tienen una carga total, convirtiéndolos en un ion.
Los enlaces iónicos se forman por la transferencia de uno o más electrones de valencia entre átomos, típicamente entre metales y no metales. La transferencia de electrones permite a los átomos lograr efectivamente la configuración electrónica mucho más estable de tener ocho electrones en la capa de valencia más externa (regla de octetos). Cuando el sodio dona un electrón de valencia al flúor para convertirse en fluoruro de sodio, es un ejemplo de formación de enlaces iónicos.
Escribir fórmulas iónicas
Los compuestos iónicos se pueden describir utilizando fórmulas químicas, que representan las proporciones de elementos que interactúan que se encuentran en el sólido iónico o en la sal. Los sólidos iónicos se representan típicamente por sus fórmulas empíricas. En notación de fórmulas, los elementos están representados por sus símbolos químicos seguidos de subíndices numéricos que indican las relaciones relativas de los átomos constituyentes. La fórmula completa de un compuesto iónico se puede determinar cumpliendo dos condiciones:
- En primer lugar, la carga de los iones constituyentes se puede determinar en función de la transferencia de electrones de valencia necesarios para satisfacer la regla del octeto.
- En segundo lugar, los cationes y aniones se combinan de una manera que produce un compuesto eléctricamente neutro.
Por ejemplo, en la reacción de calcio y cloro, el compuesto se llama cloruro de calcio. Está compuesto de cationes Ca2+ y Cl-aniones; esos iones son estables ya que tienen capas de valencia llenas. Su fórmula iónica se escribe como CaCl2, la combinación neutra de estos iones. Se necesitaban dos iones de cloruro en el compuesto final porque el calcio tenía una carga de 2+. Para crear un compuesto neutro, CaCl2, se necesitaron dos iones de 1 cloruro para equilibrar la carga 2+ del calcio.
Iones poliatómicos
Los iones poliatómicos son un conjunto de átomos unidos covalentemente que tienen una carga general, lo que los convierte en un ion. Por ejemplo, el ion hidróxido tiene la fórmula OH-1. El hidróxido es un compuesto hecho de oxígeno e hidrógeno que se han unido. En el proceso de convertirse en un compuesto, el hidróxido obtuvo un electrón extra de algún lugar, convirtiéndolo en OH-1. Al crear compuestos iónicos con estos iones poliatómicos, trátelos de la misma manera que los iones monatómicos típicos (un solo átomo).
Por ejemplo, el hidróxido de calcio tiene la fórmula Ca (OH) 2 porque el hidróxido tiene una carga de -1 y el calcio tiene una carga de 2+. Se necesitaron dos hidróxidos para equilibrar la carga de +2 de calcio. Los paréntesis se usaron para indicar que el OH era un ion poliatómico y venía como un «paquete».»No se podrían haber escrito dos hidróxidos O2H2 porque es un compuesto muy diferente al (OH)2. Los paréntesis siempre se usan cuando el compuesto contiene múltiplos del ion poliatómico.
Aquí hay una lista de iones poliatómicos comunes:
- Amonio, NH4+
- Carbonato, CO32-
- Bicarbonato, HCO3–
- Cianuro, CN–
- Fosfato, PO43-
- Hidróxido, OH–
- Nitrato, NO3–
- Permanganato, MnO4–
- Sulfato, SO42-
- Tiocianato, Peróxido de SCN–
- , O22-