Sólidos iónicos | Khan Academy en Español
Summary
TLDREl guion del video explica los sólidos iónicos, formados por iones que se atraen electrostáticamente. Los metales, como el sodio, tienden a perder electrones, mientras que los no metales, como el cloro, buscan ganarlos. Esto lleva a la formación de iones positivos y negativos que se organizan en una estructura reticular. Los sólidos iónicos tienen altos puntos de fusión debido a la fuerte atracción entre iones, y son quebradizos debido a la repulsión entre iones del mismo signo. Aunque no conducen bien la electricidad en su estado sólido, sí lo hacen en solución acuosa o líquida debido a la movilidad de los iones.
Takeaways
- 🧲 Los sólidos iónicos son formados por iones que se atraen entre sí debido a sus cargas opuestas.
- 🔋 Los elementos del grupo 1, como el litio, sodio o potasio, tienden a perder 1 electrón para alcanzar una configuración de gas noble.
- 🔋 Los elementos del grupo 2 prefieren perder 2 electrones para lograr una configuración estable de electrones.
- 🌐 Los halógenos, situados en el lado derecho de la tabla periódica, necesitan 1 electrón para completar su capa exterior.
- ⚛️ La reacción entre metales y no metales puede resultar en la formación de iones y, eventualmente, de sólidos iónicos.
- 🧂 El cloruro de sodio es un ejemplo común de sólido iónico, utilizado como sal de mesa, y su fusión requiere altas temperaturas.
- 🔥 La atracción electrostática en los sólidos iónicos es fuerte, lo que les confiere altos puntos de fusión.
- 📏 La magnitud de la carga y el tamaño de los iones influyen en la fuerza de la atracción electrostática y, por ende, en el punto de fusión de los sólidos iónicos.
- 💠 Los sólidos iónicos son duros y quebradizos debido a la fuerte atracción entre iones de signos opuestos.
- ⚡ Los sólidos iónicos no conducen electricidad en su estado sólido, pero pueden hacerlo cuando están disueltos en una solución o en estado líquido.
Q & A
¿Qué son los sólidos iónicos y cómo se forman?
-Los sólidos iónicos son estructuras formadas por iones que se unen a través de fuerzas electrostáticas. Se forman cuando metales, que tienden a perder electrones, se mezclan con no metales, que tienden a ganar electrones, creando cationes y aniones que se atraen entre sí.
¿Por qué los elementos del grupo 1, como el sodio, tienden a perder un electrón?
-Los elementos del grupo 1, incluido el sodio, tienen un único electrón en su capa exterior y es fácil para ellos perderlo para alcanzar una configuración de gas noble, lo que les da una capa exterior completa y estabilidad.
¿Cuál es la diferencia entre los elementos del grupo 1 y del grupo 2 en términos de elecciones electrónicas?
-Los elementos del grupo 1 tienden a perder 1 electrón, mientras que los del grupo 2 tienden a perder 2 electrones para alcanzar una configuración de gas noble.
¿Qué ocurre cuando se mezcla sodio con cloro?
-Cuando se mezcla sodio con cloro, los sodios pueden ceder 1 electrón a los cloros, formando cationes sodio con carga positiva y aniones cloruro con carga negativa, que se atraen para formar una estructura reticular de sólido iónico.
¿Por qué el cloruro de sodio es un ejemplo común de sólido iónico?
-El cloruro de sodio es común porque es la sal de mesa, y es un sólido iónico formado por cationes sodio y aniones cloruro que se atraen entre sí para formar una estructura reticular.
¿Qué sucede con los magnesio y los oxígenos en un sólido iónico?
-En un sólido iónico que incluye magnesio y oxígeno, el magnesio pierde 2 electrones para formar un ion con carga positiva de 2, y el oxígeno gana 2 electrones para formar un anión con carga negativa de 2, formando una estructura reticular.
¿Por qué los sólidos iónicos tienden a tener puntos de fusión altos?
-Los sólidos iónicos tienen puntos de fusión altos debido a la fuerte atracción electrostática entre los iones, que requiere una gran cantidad de energía para superar y lograr la fusión.
¿Cuál tiene un punto de fusión más alto: el cloruro de sodio o el óxido de magnesio?
-El óxido de magnesio tiene un punto de fusión más alto que el cloruro de sodio, ya que la atracción electrostática en el óxido de magnesio es más fuerte debido a la mayor carga iónica.
¿Cómo afecta el tamaño de los iones a la fuerza de atracción electrostática en un sólido iónico?
-Cuanto más pequeños son los iones, más fuerte es la atracción electrostática entre ellos, ya que las cargas se encuentran más cerca unas de otras, lo que se refleja en puntos de fusión más altos.
¿Son los sólidos iónicos maleables o quebradizos?
-Los sólidos iónicos son duros pero quebradizos. No se doblan como los metales, sino que se rompen cuando se les aplica una fuerza suficiente, ya que esto separa los iones positivos y negativos, rompiendo la atracción electrostática.
¿Cómo afectan el movimiento de los iones la capacidad de un sólido iónico para conducir electricidad?
-Los sólidos iónicos no conducen bien la electricidad en su estado sólido porque los iones no se pueden mover. Sin embargo, si se disuelven en una solución o se calientan hasta convertirse en líquido, los iones pueden moverse y conducir electricidad.
Outlines
🧂 Introducción a los sólidos iónicos
El primer párrafo introduce los sólidos iónicos, que son formados por iones. Se menciona que los elementos del grupo 1, como el litio, sodio y potasio, tienden a perder 1 electrón para alcanzar una configuración de gas noble, mientras que los halógenos, como el cloro, necesitan 1 electrón más para tener una capa completa de electrones. Esto lleva a que los metales (que desean perder electrones) reaccionen con los no metales (que desean ganar electrones) para formar iones. El ejemplo del sodio y cloro se utiliza para explicar cómo se forman cationes y aniones, respectivamente, y cómo estos iones se atraen entre sí para formar una estructura reticular. Se mencionan otros sólidos iónicos como el cloruro de potasio y el óxido de magnesio, y se discuten sus propiedades, destacando que los sólidos iónicos tienen puntos de fusión altos debido a la fuerte atracción electrostática entre los iones.
🔍 Propiedades y conductividad de los sólidos iónicos
El segundo párrafo explora las propiedades mecánicas y de conductividad de los sólidos iónicos. Se describe cómo, a pesar de ser duros, estos sólidos son quebradizos debido a la atracción electrostática entre iones de signos opuestos. Se ilustra con un dibujo bidimensional cómo la aplicación de presión puede romper la estructura reticular sin doblarse, ya que los iones de igual signo se encontrarían juntos. Además, se discute la conductividad de los sólidos iónicos, señalando que, aunque no son buenos conductores de electricidad en su estado sólido, pueden serlo cuando están disueltos en una solución o en estado líquido, ya que los iones pueden moverse libremente. Se hace un llamado a la reflexión sobre estas propiedades con un toque humorístico, sugiriendo que la información debe ser tomada con 'un grano de sal'.
Mindmap
Keywords
💡Sólidos iónicos
💡Grupo 1
💡Halógenos
💡Carga
💡Punto de fusión
💡Óxido de magnesio
💡Fluoruro de sodio
💡Estructura reticular
💡Conductividad eléctrica
💡Quebradizo
Highlights
Los sólidos iónicos son formados por iones.
Los elementos del grupo 1, como el litio, sodio o potasio, tienden a perder 1 electrón.
Los elementos del grupo 2 prefieren perder 2 electrones.
Los halógenos, como el cloro, necesitan 1 electrón para completar su capa exterior.
Los elementos como el oxígeno y el azufre pueden ganar 2 electrones.
La reacción entre metales y no metales puede resultar en la formación de iones y sólidos iónicos.
El sodio puede ceder 1 electrón al cloro, formando cationes sodio y aniones cloruro.
Los iones positivos y negativos se atraen entre sí formando una estructura reticular.
El cloruro de sodio es un ejemplo común de sólido iónico, también conocido como sal de mesa.
Otros sólidos iónicos incluyen cloruro de potasio y fluoruro de sodio.
El óxido de magnesio es un sólido iónico donde el magnesio pierde 2 electrones y el oxígeno gana 2 electrones.
La atracción electrostática entre iones es fuerte, lo que resulta en altos puntos de fusión.
El óxido de magnesio tiene un punto de fusión más alto que el cloruro de sodio debido a la mayor carga electrostática.
Los iones más pequeños, como los fluoruros, resultan en una atracción electrostática más fuerte y puntos de fusión más altos.
Los sólidos iónicos son duros pero quebradizos debido a la formación de iones positivos y negativos al romper la estructura.
Los sólidos iónicos no conducen electricidad en su estado sólido, pero pueden hacerlo cuando están disueltos o en estado líquido.
La carga y el tamaño de los iones son factores clave en la conductividad y la temperatura de fusión de los sólidos iónicos.
Transcripts
Hablemos un poco sobre los sólidos iónicos que, como pueden imaginar, son sólidos formados por
iones, entonces pensemos un poco sobre estos iones. Por ejemplo, podríamos ver aquí a los
elementos del grupo 1, especialmente al litio, sodio o potasio; y en muchos otros videos hemos
hablado sobre estos elementos que no desean tanto conservar su electrón más externo,
porque sólo tienen 1 electrón en su capa exterior, y es bastante fácil para ellos perderlo para
llegar a una configuración de gas noble y así tener una capa exterior completa. Entonces,
a estos personajes les gusta perder 1 electrón; a los elementos del grupo 2 les gusta perder 2
electrones. Mientras que al otro lado de la tabla periódica, si vemos los halógenos aquí, les falta
sólo 1 electrón para tener una configuración de electrones de gas noble, de tener una capa externa
completa. A ellos realmente les gusta hacerse de electrones. Podemos observar elementos como
el oxígeno y el azufre a los que les gusta, si pueden, tomar 2 electrones. Entonces,
¿qué creen que sucede si tenemos algunos metales de este extremo izquierdo mezclados con algunos
no metales del extremo derecho? Bueno, pueden imaginar que habría una reacción. Por ejemplo, si
mezclamos sodio con cloro, los sodios pueden ceder 1 electrón a los cloros, en cuyo caso tendremos
cationes sodio, iones cargados positivamente; y si los cloros ahora toman esos electrones
se convierten en aniones cloruro. Y, ahora, si tenemos un montón de iones positivos alrededor de
un montón de iones negativos, ¿qué creen que va a suceder? Se sentirán atraídos entre sí y formarán
una estructura reticular como esta. Me gusta usar cloruro de sodio porque este es probablemente el
ejemplo que más encontramos en nuestra vida, pues es la sal de mesa. Si lo probáramos sabría salado,
pero hay muchos otros sólidos iónicos, muchos de ellos en realidad se clasificarían como sal en
general: podríamos tener un cloruro de potasio, podríamos tener un fluoruro de sodio, podríamos
tener, por ejemplo, un óxido de magnesio. ¿Qué está pasando ahí? Bueno, en esta situación cada
magnesio puede perder 2 electrones, por lo que se convierten en 1 ion con carga positiva de 2,
y cada uno de los oxígenos ganaría 2 electrones, por lo que queda como anión con una carga negativa
de 2. Y estos personajes una vez más se atraerán entre sí y formarán un sólido iónico en una
estructura reticular regular como esta. Así que pensemos un poco sobre sus propiedades. Antes
que nada, pensemos en los puntos de fusión. En estos sólidos, la atracción electrostática
entre estos iones es fuerte, por lo que tienden a tener puntos de fusión altos. Y si comparamos los
puntos de fusión entre sólidos iónicos entonces, por ejemplo, si quisiéramos comparar el punto de
fusión del cloruro de sodio con el punto de fusión del óxido de magnesio, ¿cuál creen que tendrá un
punto de fusión más alto? Pausen este video y piensen en ello. Bueno, como pueden imaginar,
la atracción electrostática dependerá de dos cosas: la magnitud de la carga y el radio de
los átomos que forman esta estructura reticular. Y la magnitud de la carga aquí es clara: aquí hay
una carga +2 atraída por una carga negativa de 2, por lo que tiene una atracción electrostática más
fuerte y tendrá un punto de fusión más alto, el punto de fusión del óxido de magnesio 2,825°C,
mientras que el punto de fusión de la sal de mesa o el cloruro de sodio es de 801°C.
También podríamos intentar comparar el cloruro de sodio con algo como el fluoruro de sodio. ¿Cuál
creen que tendrá un punto de fusión más alto, el cloruro de sodio o el fluoruro de sodio? Bueno,
los flúor son más pequeños que los cloros, y cada uno de ellos gana 1 electrón, entonces
el anión fluoruro seguirá siendo razonablemente más pequeño que el anión cloruro. Cuando tenemos
iones constituyentes más pequeños, la atracción electrostática es realmente más fuerte. Recuerden
que en la Ley de Coulomb vemos que cuanto más cercanas son dos cargas entre sí más fuerte es
la fuerza atractiva o repulsiva, y si son cargas opuestas será una fuerza atractiva. Entonces,
el fluoruro de sodio tiene un punto de fusión más alto que el cloruro de sodio por un poco,
en realidad resulta que el punto de fusión del fluoruro de sodio es de 996°C. Pero si comparamos
éstos tres, el punto de fusión más alto lo tiene el óxido de magnesio, seguido del fluoruro de
sodio, seguido del cloruro de sodio. Entonces, la carga es lo que realmente domina aquí. Ahora,
la siguiente pregunta que tal vez se hagan es, bueno, podemos imaginar que estos sólidos son
realmente duros, pero ¿qué pasaría si tratáramos de romperlos? Se doblarán como muchos de los
metales que conocemos, y lo estudiaremos en otros videos. ¿O pasará algo más? Y para entender eso,
déjenme dibujar una representación bidimensional de esto. Así que voy a dibujar el cloro,
o debería decir los aniones cloruro. Esta es sólo una versión bidimensional de esta retícula,
obviamente no está dibujada a escala. Permítanme dibujar los sodios, cationes sodio. Como pueden
ver, los positivos se sienten atraídos por los negativos, por eso están uno al lado del otro,
los negativos no están uno al lado del otro porque se repelen entre sí, los positivos
no están uno al lado del otro. ¿Pero qué pasaría si tratara de hacerlo o si presionara muy fuerte
este lado hacia abajo y presionara muy fuerte este lado hacia arriba? ¿Qué pasaría si presiono
lo suficiente como para que este lado comience a ceder? ¿Comienza a ceder, se doblaría o qué creen
que va a pasar cuando llegue por aquí? Bueno, cuando llegue a ese punto, de repente no sólo
habré roto la retícula, sino que los negativos estarán al lado de los negativos y los positivos
estarán al lado de los positivos, por lo que no se doblará y será maleable como muchos de los metales
que hemos visto, simplemente se romperá, por lo que, aunque sea duro, será quebradizo. Ahora,
la última pregunta que abordaremos en este video es: ¿qué tan bien conducen la electricidad los
sólidos iónicos? Pausen el video y piensen en eso. Bueno, para conducir electricidad los electrones o
la carga generalmente tiene que poder moverse y cuando están en su forma sólida como esta,
aunque tengan estos iones, no se moverán, por lo que los sólidos iónicos en su forma sólida no
son buenos para conducir electricidad, pueden ser buenos para conducir electricidad si se disuelven
en una solución. Por ejemplo, si tuviéramos que disolver esta sal en agua, ahora los iones
podrían moverse y serían buenos para conducir electricidad; o si tuviéramos que calentar este
cloruro de sodio a más de 801°C y se convirtiera en un líquido, entonces una vez más los iones
podrían moverse y conducir electricidad. Tomen todo lo que digo con un grano de sal. Lo siento,
no sé, no pude evitarlo, pero espero que ahora sepan un poco más sobre los sólidos iónicos.
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