- 1. SESO DEL IES LAS CUMBRES. GRAZALEMACIENCIAS DE LA NATURALEZA
2 ESOhttp://iesgrazalema.blogspot.comENLACE INICO. AMPLIACIN Tiene
lugar entre tomos que ceden electrones (metales) y tomos que captan
electrones (nometales):Metales No metalestomos con tendencia a
ceder sus pocos tomos con tendencia a captar los pocoselectrones de
valencia para estabilizarse: electrones de valencia que le faltan
para estabilizarse: Alcalinos Grupo 1 Halgenos Grupo 17Un electrn
de valencia. Siete electrones de valencia.Li Na K Rb CsF Cl Br I
Alcalinotrreos Grupo 2 Anfgenos Grupo 16Dos electrones de
valencia.Seis electrones de valencia.Be Mg Ca Sr Ba O S Se TeAl
ceder electrones se transforman en inAl captar electrones se
transforman en inpositivo.negativo. Los iones, con cargas elctricas
opuestas, se atraen y se forma el enlace inico. Muchos iones se
colocan ordenadamente formando una red cristalina inica.Los iones
positivos y negativos que se forman se atraen hasta que la repulsin
mutua entre lospropios ncleos (ambos con carga positiva) y entre
las envolturas electrnicas (ambas concarga negativa) compensa la
fuerza atractiva entre ellos. Esta fuerza atractiva se extiende
entodas las direcciones del espacio, por lo que cada in positivo se
rodea de un cierto numero deiones negativos y recprocamente.No se
forman molculas sino iones dispuestos en un enrejado cristalino; en
realidad, cadacristal aislado puede considerarse como una molcula
gigante.La distancia existente entre los iones se toma igual a la
suma de sus radios.Los iones no estn fijos sino que oscilan o
vibran alrededor de sus posiciones de equilibrio(en el cero
absoluto 0 K =273 C de temperatura permanecen inmviles). Al elevar
latemperatura se vencen las fuerzas intercristalinas al cambiar los
iones su oscilacin cerradapor una oscilacin abierta; el cristal se
desmorona y funde. Como las fuerzas que mantienenunido el cristal
son electrostticas, son por ello muy intensas y, en consecuencia,
el punto defusin de estas sustancias es bastante elevado. El nmero
de iones de signo opuesto que rodean a otro, en una red cristalina
inica, sedenomina nmero de coordinacin o ndice de coordinacin.
Ejemplos:NaCl N de coordinacin=6CsCl N de coordinacin=8 Energa
reticular o energa de redCantidad de energa desprendida al formarse
un mol de cristal, por traslado de los ionespositivos y negativos
necesarios, en estado gaseoso y sin interacciones entre ellos,
hasta loslugares que ocupan en la red. 1
2. Se puede calcular:- Tericamente, mediante la ecuacin de
Born-Land:U= r0 Z1 Z 2 e2 N A 11n U =energa reticular Z 1=nmero de
cargas del anin Z 2=nmero de cargas del catin e=carga del electrn N
=nmero de Avogadro A=constante de Madelung , distinta para cada una
de las redes r 0=distancia interinica n=exponente de BornLa energa
reticular U es directamente proporcional a la carga de los iones Z
1 y Z 2 einversamente proporcional al tamao de los iones r 0=r + r
- .- Mediante el ciclo de Born-Haber (ciclo trmico basado en la ley
de Hess):La variacin de energa que tiene lugar en un sistema
depende solamente del estado inicial yfinal. Es independiente de
los pasos intermedios.Ejemplo: La energa emitida en la formacin del
NaCl es la misma si transcurre en unasola etapa que si se realizan
las cincos etapas indicadas en el ciclo. 1 H f =S DE AP 1U 2 H f
=calor de formacin del cloruro de sodio S=energa de sublimacin del
sodio P 1= potencial de ionizacin del sodio D =energa de disociacin
del cloro E A=afinidad electrnica del cloro U =energa de redH f1 Na
s + Cl g NaCl s 2 2 US P1 Na s Na g Na + g 1 DEA 21Cl g Cl 2 g Cl -
g 2 2 2 3. Redes inicasDado el carcter no dirigido del enlace
inico, las redes inicas vienen determinadasnicamente por el radio
de los iones y por su neutralidad.Radios inicos ()Li + 0,60 Be 2+
0,31 B 3+ 0,20 O 21,40 F 1,36Na + 0,95 Mg 2+ 0,65 Al 3+0,50 S 21,84
Cl 1,81+2+3+ 2K1,33 Ca0,99 Ga 0,62 Se1,98 Br1,95+2+ 3+2Rb 1,48
Sr1,13 In 0,81 Te2,21 I 2,16Cs + 1,69 Ba 2+ 1,35 Tl 3+0,95Angstrm =
10 10 mRedes inicas fundamentalesndice de Constante deTipo
Compuesto Estructuracoordinacin MadelungCsCl8:8 cbica centrada en
el cuerpo1,763BA NaCl 6:6 cbica centrada en las caras1,748ZnS 4:4
tetradrica 1,641TiO2 (rutilo) 3:6 tetragonal25,031BA2CaF2
(fluorita) 4:8 cbica5,039 El sulfuro de cinc ZnS se puede presentar
en dos estructuras distintas segn la orientacin relativa de los
tetraedros: red de la blenda y red de la wurzita. Un gran nmero de
compuestos del tipo BA2 cristalizan en redes denominadas red del
antirrutilo y red de la antifluorita, semejantes a las del rutilo y
fluorita, pero con las posiciones de aniones y cationes
intercambiadas.Representacin grfica de algunas redes cristalinas 3
4. Propiedades generales de los compuestos inicosEstn relacionadas
con el valor de la energa reticular U . > energa reticular >
estabilidad - Son slidos, a temperatura ambiente, y forman sales
(redes cristalinas). No confundir con el vidrio. Aunque le llamemos
cristal, no est formado por redes cristalinas. - Tienen puntos de
fusin y ebullicin elevados. La sal comn NaCl , al estar los
electrones fuertemente atrados, funde a 803 C.{ } { > carga de
los iones Z 1 y Z 2 > energa reticular U > punto de fusin
< distancia interinicar 0=r + r - > punto de ebullicin }
Relacin entre distancia interinica y punto de fusinCompuesto
Distancia interinica r0 () Punto de fusin P. F. ( C)NaF
2,31988NaCl2,64801NaBr2,90740NaI3,11 660+ Relacin entre carga de
los iones y punto de fusin Compuesto Distancia interinica r0 ()
Cargas Punto de fusin P. F. ( C)NaF 2,31 Na + Cl 988CaO 2,39 Ca 2+
O 2 2.570+ + - Son, en general, solubles en agua. En general:
solubles en disolventes polares H 2 O e insolubles en disolventes
apolares Cl 2 { } > carga de los iones Z 1 y Z 2 > energa
reticular U < solubilidad < distancia interinica r 0 =r + r -
- Disueltos en agua, o fundidos, conducen bien la corriente
elctrica. En estado fundido o en disolucin iones con movilidad
buenos conductores En estado slido iones sin movilidad malos
conductores - Son duros. Dureza: Resistencia que ofrecen a ser
rayados. Para rayar un cristal es necesario romper enlaces.{ } >
carga de los iones Z 1 y Z 2 > energa reticular U > dureza
< distancia interinica r 0 =r + r - 4 5. - Son frgiles.
Prcticamente incompresibles Frgiles Al comprimirlos se varan las
distancias interinicas en la red y se rompe el perfecto equilibrio
electrosttico de la estructura cristalina.Golpe sobre los ionesLos
iones se desplazan Los iones del mismotipo se repelen - Muchos son
transparentes o incoloros.EjemploCompuesto qumico sal comn
NaClFormado por una red cristalina de cloruro de sodio NaCl .La red
cristalina est formada por iones del tomo de sodio 23 Na e iones
del tomo de11cloro 35Cl unidos por enlace inico. 17Modelo1Na Cl1e+
11 +17El tomo de sodio cede un electrn y se transforma en in
positivo Na +El tomo de cloro capta el electrn y se transforma en
in negativo Cl -5 6. 2 Cl Na + Los iones se atraen Enlace
inicoCloruro de sodio NaCl3Muchos iones de sodio y de cloro se
colocan ordenadamente formando una red cristalina inica. Otros
modelos Na +Cl Enlace inico Ecuacin qumicaNa + Cl - NaClEl
compuesto qumico sal comn est formado por una red cristalina de
clorurode sodio NaCl6
