Iones: Átomos con carga eléctrica

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Los átomos (o grupos de átomos) en los que hay un número desigual de protones y electrones se llaman iones. Normalmente, el número de protones y electrones en los átomos es igual. Pero hay casos en los que un átomo puede adquirir una carga eléctrica.

Un ejemplo de iones

Por ejemplo, en el compuesto cloruro de sodio – sal de mesa – el átomo de sodio tiene una carga positiva y el átomo de cloro tiene una carga negativa.

El átomo de sodio neutro tiene 11 protones y 11 electrones, lo que significa que tiene 11 cargas positivas y 11 cargas negativas. En general, el átomo de sodio es neutro, y se representa así: Na. Pero el ión de sodio contiene una carga positiva más que la carga negativa, por lo que se representa así:

Este número desigual de cargas negativas y positivas puede ocurrir de una de dos maneras: Un átomo puede ganar un protón (una carga positiva) o perder un electrón (una carga negativa).

Cationes y aniones

Entonces, ¿qué proceso es más probable que ocurra? En general, es fácil ganar o perder electrones pero muy difícil ganar o perder protones. Así que los átomos se convierten en iones al ganar o perder electrones. Y los iones que tienen una carga positiva se llaman cationes.

La progresión es así: El ión sodio que se muestra arriba está formado por la pérdida de un electrón. Debido a que perdió un electrón, tiene más protones que electrones, o más cargas positivas que negativas, lo que significa que ahora se llama el:

Del mismo modo, cuando el átomo de magnesio neutro pierde dos electrones, forma el:

Ahora considera el átomo de cloro en el cloruro de sodio. El átomo de cloro neutro ha adquirido una carga negativa mediante la obtención de un electrón. Debido a que tiene un número desigual de protones y electrones, ahora es un ión. Y como los iones que tienen una carga negativa se denominan aniones, ahora se denominan:

Otros detalles sobre los iones

Aquí hay algunas chismes extra sobre los iones:

  • Puede escribir configuraciones de electrones y diagramas de nivel de energía para iones. El átomo neutro de sodio (11 protones) tiene una configuración electrónica de: El catión de sodio ha perdido un electrón, el electrón de valencia, que es el más alejado del núcleo (el electrón de 3s, en este caso). La configuración electrónica del ión sodio es:
  • La configuración electrónica del ión cloruro es: Esta es la misma configuración electrónica que el átomo neutro de Argón. Si dos especies químicas tienen la misma configuración electrónica, se dice que son isoelectrónicas.
  • Los ejemplos anteriores son todos iones monoatómicos (un átomo). Pero existen iones poliatómicos (muchos átomos). El ión amonio es un ión poliatómico o, específicamente, un catión poliatómico. Está escrito como: El ión nitrato, es también un ión poliatómico, o, específicamente, un anión poliatómico. Está escrito como
  • Los iones se encuentran comúnmente en una clase de compuestos llamados sales o sólidos iónicos. Las sales, cuando se funden o disuelven en agua, producen soluciones que conducen la electricidad, una sustancia que conduce la electricidad cuando se derrite o disuelve en agua se llama electrolito. Por otro lado, cuando el azúcar de mesa (sacarosa) se disuelve en agua, se convierte en una solución que no conduce la electricidad. Si una sustancia es un electrolito o un no electrolito da pistas sobre el tipo de unión en el compuesto. Si la sustancia es un electrolito, es probable que el compuesto esté unido iónicamente. Si es un no electrolito, probablemente esté unido covalentemente.

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