¿Qué son los enlaces iónicos? - Descubre como funcionan los enlaces iónicos

Un enlace iónico, al igual que un enlace covalente, es un enlace químico que se forma entre elementos metálicos y no metálicos que se da como resultado de la electrostática. Este se da cuando dos átomos o iones con electronegatividades distintas entre sí, se solapan para formar un compuesto químico simple. En este tipo de enlace, no existe la fusión. Por otro lado, están constantemente compartiendo sus electrones de valencia de su último orbital molecular. Si quieres saber más sobre estos enlaces, cómo se forman, sus propiedades y características, aquí te mostramos.

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Significado de enlaces iónicos

Un enlace iónico es aquel que se forma gracias a la atracción electrostática que hay entre dos o más iones de distinto signo respecto a las valencias de los elementos. Este tipo de enlace siempre trabaja en relación con el número de electrones que deberá perder o ganar un átomo para completar sus orbitales de valencia. Es decir, para la formación de este tipo de enlace se busca complementar a un elemento electropositivo con otro electronegativo para generar una molécula estable.

Este enlace se muestra en la naturaleza entre los enlaces metálicos y los no metálicos, por el hecho de que la transferencia de electrones se da de manera más sencilla debido a las propiedades periódicas de cada átomo. Razón por la cual, dicha transferencia ocurre desde los metálicos, que son los elementos menos electronegativos y con tendencia de donar sus electrones, hacia los no metálicos, que son los más electronegativos y que reciben sus electrones.

Recibe el nombre de enlace iónico debido a la producción de iones en el proceso de formar un enlace. Es decir, que generan partículas cargadas eléctricamente, ya sean positivas (catión) o negativas (anión). Estos solo se forman cuando el átomo o molécula resultante del enlace no tiene una carga neutra, quedando así cargada negativa o positivamente.

A pesar de que es uno de los tres enlaces químicos que existen, a diferencia de los otros dos, este nunca llega a ser completamente puro. Debido a que siempre hay una contribución en el enlace que permite que se compartan los electrones dentro de sí, se puede considerar que se está ante la presencia de los principios de la covalencia. En otras palabras, un enlace iónico no es más que una exageración de los enlaces covalentes gracias a sus propiedades.

El principio del enlace iónico fue descubierto en 1884 por Arrhenius, quien mencionó la electrostática que está presente entre los iones. Esto se nota de manera experimental gracias a la diferencia de electronegatividad que presenta una molécula. Debido a que esta puede formarse forman a través de la transferencia de uno o más pares electrónicos de un átomo metálico a uno de carácter no metálico, existe una liberación de energía que produce dicha electrostática.

No obstante, no fue hasta el siglo XIX que Berzelius descubrió que algunos compuestos químicos, en específico, las sales, que, al ser disueltas en agua, conducen electricidad. Mediante a sus propias investigaciones y considerando la información que fue proporcionada por Arrhenius, postuló la teoría de los polos eléctricos. La cual, para darle su explicación, tomó en cuenta la ionización de una molécula.

Años después, estas teorías fueron afianzadas gracias a la aparición de los trabajos de Kossel y de Lewis. Ambos, propusieron la manera en que se compartían los electrones en una molécula. El primero estableció la famosa ley del Octeto, donde menciona que los compuestos tienden a buscar una configuración eléctrica en su capa de valencia similar a la de los gases nobles.

Mientras que, Lewis publicó su famosa ‘estructura de Lewis’. En esta, explicó que la compartición de un par electrónico era lo que formaba a un enlace químico. Dependiendo de las propiedades físicas y periódicas de cada uno de ellos, se demostraba la presencia de tres tipos de enlaces químicos:

• Covalentes
• Iónicos
• Metálicos.

¿Qué función cumplen los enlaces iónicos?

La función principal de los enlaces iónicos es mantener unidos a los átomos a través de una estructura cristalina. Gracias a su presencia, se pueden encontrar en la naturaleza diversos compuestos con muchas utilidades en nuestra vida cotidiana. Por ejemplo, podemos observar a la sal de mesa o algunos conductores de electricidad.

A pesar de que este tipo de enlace no es tan versátil debido a que no puede moldearse con sencillez ni pueden pasar a otros estados con facilidad gracias a su estructura. De todas formas, permiten ser incorporados en otros productos o participan como base de otras reacciones químicas.

¿Cómo se forman los enlaces iónicos?

Para que se forme un enlace iónico es necesario que se aproximen un metal y un elemento no metálico, generando así una unión mediante el compartimiento de sus electrones. De esta forma, ambos átomos buscan una estabilidad electrónica al convertirse en una molécula.

Con esta finalidad, el elemento metálico se encuentra dispuesto a donar un electrón de valencia de su último orbital. Por otro lado, el no metal podrá aceptar el electrón para que se incorpore a su último orbital. Con ello, se alcanza a obtener una estructura de Lewis o cumple con la ley del octeto.

Una vez el elemento metálico pasa su electrón, este se convertirá en un ion. Siendo en este caso, un catión debido a su carga positiva. Por otro lado, el no metal al recibir dicho electrón se transformará en un anión gracias a que queda cargado de manera negativa.

Gracias a las cargas positivas y negativas que forman los iones, los átomos sentirán entre sí de manera inmediata una fuerza de atracción. Este hecho provoca que se unan ambos para formar una molécula mediante la consolidación de un enlace iónico.

Por ejemplo, en el caso de MgO (óxido de magnesio) para que se genere es necesaria la presencia de un enlace iónico. Debido a que el magnesio (Mg) tiene dos electrones de valencia en su último orbital y el oxígeno (O) tiene solo dos, estos se complementan entre sí para que se componga el enlace.

Para ello, cuando el magnesio y el oxígeno se acercan entre sí, el magnesio le dará los dos electrones que tiene en su última capa al oxígeno. Al recibir los electrones, completará los ocho electrones de valencia. Razón por la cual se cumplirá la Ley del Octeto. De esta manera, la molécula logrará tener la configuración electrónica de un gas noble y será muy estable.

¿Cuáles son las propiedades de los enlaces iónicos?

Los enlaces iónicos poseen ciertas propiedades que permiten distinguirlos del resto de enlaces químicos. Estas surgen gracias a la fuerte atracción que hay entre las cargas (positivas y negativas) que caracterizan a un enlace y que ayudan a determinar cuál es su comportamiento químico. Dichas propiedades son:

• Son moléculas neutras en su estado sólido.
• Son buenos conductores de electricidad siempre y cuando estén disueltos en agua.
• Sus puntos de ebullición, al igual que el de fusión, tienen a ser muy elevados gracias a la fuerza de atracción presente en el enlace entre los iones que lo conforma. Por lo que deberán ser sometidos de 300 °C a 1000 °C aproximadamente para que puedan transformarse en otro estado (líquido o gaseoso).
• Son sólidos en su mayoría de casos.
• Tienden a ser cristalinos, ya que el enlace tiene una estructura tridimensional. Favoreciendo, de tal manera, a las redes cristalinas.

Son neutros en estado sólido

Cuando un enlace iónico se encuentra en su estado sólido es porque forma su estructura tridimensional. Por esta razón, las cargas de ambos elementos se complementan entre sí, de manera tal de que la carga de la molécula es neutra.

Por esta razón, es que cuando están en su estado sólido no sirven como conductores de electricidad. Debido a que los iones se encuentran fijos y comprimidos, no permitirán que a través de ellos fluya una carga eléctrica. Por ello, es que, si usamos un bloque de cualquier sal como parte fundamental de un circuito eléctrico, con la idea de reemplazar el cable, este no funcionará.

Suelen cristalizarse

Gracias a la manera en que organizan las moléculas de un compuesto conformado por enlaces iónicos, generen así una red cristalina que está altamente ordenada. Esto provoca, que las sustancias resultantes sean sólidos frágiles. Es decir, que solo pueden fragmentarse, pero jamás deformarse.

Altos puntos de ebullición y fusión

Los puntos de fusión y de ebullición en los enlaces iónicos son extremadamente altos, por el hecho de que van desde los 300 °C a los 1000 °C. Sin embargo, este puede llegar a variar si el enlace tiene un carácter covalente dominante, cuya presencia sea bastante conveniente para que pueda disminuir de forma drástica sus puntos de ebullición y de fusión.

¿Qué características tienen los enlaces iónicos?

• Los enlaces iónicos son fuertes, por lo que no tienden a romperse tan de forma sencilla. Pero, a su vez, son bastante rígidos, gracias a la atracción presente entre las cargas positivas y negativas de los elementos.
• El metal es el que tiende a donar uno o más electrones, generando en este proceso cationes, para que luego sean recibidos por el elemento no metálico. De esta manera, buscan la configuración electrónica más estable. Por lo que, en la mayoría de los casos, cumplen con la regla del octeto o buscan su estabilidad a través de la estructura de Lewis.
• Son el producto de la transferencia de electrones.
• Suelen generar sales, como las del ácido permanganatos.
• Para que se forme este enlace es necesario que los átomos tengan diferencias de electronegatividad entre ellos.
• Los átomos pueden transformarse en cationes (cargas positivas) y en aniones (cargas negativas) después de que se haga la transferencia de electrones. Dando así lugar a que surja el enlace.
• Se generan entre los elementos metálicos de los grupos I y II con los no metales del grupo VI y VII de la tabla periódica.
• Los enlaces iónicos son los más comunes que están presentes en los compuestos orgánicos.
• Forman redes cristalinas que se unen a través de las fuerzas electrostáticas.
• Son considerados como excelentes conductores de electricidad siempre y cuando se encuentren en soluciones acuosas.

Sólidos en temperaturas entre 20º C y 30º C

Cuando un compuesto que se conforma por enlaces iónicos se encuentra en temperaturas normales, de 20 °C a 30 °C, y a presión de una atmósfera, suelen ser sólidos. Gracias a su composición y estructura molecular cúbica, netamente rígida y nada flexible, toman las características de las redes cristalinas. Convirtiéndose de esta manera en una sal.

Por ello, serán sólidos en condiciones normales e ideales, encontrándose en muy raros casos los líquidos iónicos. Estos son aquellos que se conocen bajo el nombre de sales derretidas que tienden a ser empleados como conductores eléctricos.

Buenos conductores de electricidad

Cuando se encuentran en estado sólido, los enlaces iónicos son pésimos conductores de electricidad. Por el hecho de que su estructura se encuentra compuesta de manera tal de que los iones se ubican en forma de redes cristalinas. En otras palabras, dichos iones se ubican en determinadas posiciones de manera estática o fija, por lo que no permiten que fluya a través de ellos la energía eléctrica ni conducirla.

Sin embargo, cuando se tienen en una solución acuosa, mayormente disueltos en agua, son conductores de electricidad muy eficientes.

¿Qué tipos de enlaces iónicos existen?

A pesar de que existe un solo tipo de enlace iónico, algunos especialistas en el área tienden a clasificarlo en dos dependiendo de su grado de covalencia. De esta manera, nos encontramos con los enlaces iónicos que ocurren cuando un metal se une con un no metal mediante el compartimiento de sus electrones de valencia en su último orbital.

Cuando dos elementos, uno metálico y el otro no, se aproximan lo suficiente para que surja una fuerza atracción, debido a sus diferencias de electronegatividad, provocan un solapamiento para conformar el enlace. Gracias a sus propiedades periódicas, las moléculas en la naturaleza buscan como estabilizarse a través de su unión con otros átomos y generando así, los compuestos.

No obstante, el otro tipo de enlace iónico es aquel que tiene un alto grado de covalencia debido a que el metal se unió a un ion poliatómico. Este es un ion compuesto por dos o más átomos unidos a través de un enlace covalente o un complejo metálico. Dicho ion juega un papel fundamental en la formación de sales químicas.