El enlace iónico es una consecuencia de las interacciones electrostáticas entre iones, que se forman mediante la transferencia de uno o más electrones desde un átomo muy electropositivo a otro muy electronegativo. Generalmente, los electrones se transfieren para lograr la configuración electrónica de gas noble.
Estructura de los sólidos iónicos
En el cristal de un sólido iónico, cada catión está rodeado de seis aniones, lo que contribuye a mantener fuertes fuerzas de atracción y minimizar las fuerzas repulsivas. Además, cada anión está rodeado de seis cationes. La relación de Na+ a Cl- es de 1:1, pero la molécula de NaCl no existe.
Un sólido iónico es una distribución tridimensional ordenada de cationes y aniones que se mantienen unidos por la acción de fuerzas electrostáticas. Estos sólidos presentan dureza y fragilidad, son aislantes en estado sólido, pero conductores en estado líquido y en disolución. Son solubles en disolventes polares.
Propiedades de los compuestos iónicos
Los compuestos iónicos presentan propiedades destacables, como enlaces fuertes y omnidireccionales, puntos de fusión y ebullición elevados, dureza y fragilidad. A su vez, son solubles en disolventes polares y conducen la electricidad en estado fundido.
Estructuras de cristales iónicos
Los cristales presentan distintas estructuras, como la estructura tipo halita, en la que se encuentra el cloruro de sodio (NaCl). También se encuentra la estructura tipo fluorita, caracterizada por un empaquetamiento cúbico compacto de cationes Ca2+ y aniones F-, que ocupan todos los huecos tetraédricos.
Además, existen estructuras tipo antifluorita, como el complejo K2[PtCl6], que presentan una disposición similar al empaquetamiento compacto, y la rutilo de Tioi02, que presenta una celda tetragonal.
Empaquetamiento de aniones
La localización de huecos en la estructura de los cristales iónicos se da a través de distintos tipos de huecos, como el trigonal, tetraédrico, cúbico y octaédrico. La relación de radios entre los iones es crucial para determinar la estructura estable de los compuestos iónicos.
La racionalización de estas estructuras se basa en la relación de radios y estructuras, donde se asume que los aniones están empaquetados de forma compacta, y para cada valor del radio del anión existe un valor ideal del radio del catión que le permite llenar los huecos y permanecer en contacto con los aniones.
En resumen, los sólidos iónicos presentan diversas estructuras y propiedades, que los diferencian de otros tipos de sólidos como los covalentes y metálicos, siendo ejemplos representativos los compuestos como el NaCl, CaF2, ZnS, CsCl y Tioi02. Estas características les confieren aplicaciones particulares en distintos campos de la ciencia y la tecnología.
