iones y cationes

7/25/2019 Iones y Cationes

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Versin: Enero 2015Revisor: Cristina Andrade

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"#$%&' ()*+#$%& , )$+#$%&Por: Cristina Andrade Guevara

Recuerda que los tomos tienen tres partculas subatmicas fundamentales: protones, neutrones yelectrones. Los elementos qumicos tienen diferentes cantidades de dichas partculas dependiendo desu nmero atmico y de su masa atmica.

Pues bien, para explicar de una manera ms especfica lo referente a los iones tomemos el caso deltomo del berilio, cuyo smbolo es Be y tiene un nmero atmico de 4 (lo que indica que la cantidad deprotones y de electrones tambin es 4). Por lo tanto, el tomo de berilio est elctricamente neutro

debido a que la cantidad de protones (con carga positiva) y de electrones (con carga negativa) es lamisma.

Cuando el tomo llega a perdero ganarelectrones, deja de ser elctricamente neutro y se convierteentonces en un inque puede tener carga positiva o negativa dependiendo si pierde o gana electrones.

Pero, por qu se da esa prdida o ganancia? Porque muchos tomos tienden a ceder o aceptarelectrones con la finalidad de llegar a tener el mismo nmero de electrones que el gas noble mscercano a ellos en la tabla peridica (los gases nobles son los elementos ms estables).

Ahora bien, si el tomo da, cede o pierde electrones, entonces queda cargado positivamente.

Cuntos electrones puede perder un tomo? Puede perder 1, 2 y 3 electrones. Si pierde 4 entoncesya los est compartiendo. Recuerda que sta prdida se tiene que apoyar en la regla del octeto(completar ocho electrones), aunque esto puede variar dependiendo del tipo de elemento que se trate ycon qu otro elemento se vaya a unir para formar el compuesto.

A continuacin se encuentra el tomo de litio (Li) que tiene 3 electrones (e -) representados por crculosverdes. Recuerda que tambin tiene 3 protones, para mantener su neutralidad.

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tomo de Li In de Li

+1


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Explicacin: Cuando el litio pierde o cede un electrn significa que pierde una carga negativa (1 e -) yentonces ya no es neutro pues tiene exceso de protones (1 para ser exactos) por eso queda cargado

positivamente.

A este in que queda cargado positivamentese le llama catin.

El Litio que ha cedido un electrn quedara representado como catin de la siguiente manera: Li+1otambin Li1+. Lo importante es indicar que tiene carga positiva uno. Ambas formas de representacinson vlidas, pero la que vas a usar aqu es la primera.

Ahora bien, cuando el tomo llega a ganar, recibir o aceptar electrones, entonces el tomo queda

cargado negativamente.

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Como ejemplo tenemos el tomo de Flor (F) que tiene 9 electrones en total, los cuales son

representados por crculos verdes.

Explicacin: El flor gana o acepta un electrn, entonces al recibir una carga negativa (1 e -) ya no esneutro pues tiene exceso de electrones (1 para ser exactos) por eso queda cargado negativamente.

A este in que queda cargado negativamentese le llama anin.

El Flor que ha aceptado un electrn quedara representado como anin de la siguiente manera: F-1o

tambin F1-.

Hay elementos que pierden o ganan diferentes cantidades de electrones.


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)(* $#$%&'(

El Calcio (Ca) pierde 2 electrones, por lo que se representa como Ca +2 o el azufre (S) que gana 2

electrones, por lo que se representa S-2.

El nmero de oxidacines de mucha utilidad, pues nos permite conocer la carga realde un in sinimportar de qu elemento se trate.

El nmero de oxidacin nos indica la cantidad deelectrones que un elemento va a ceder, ganar o

compartir cuando va a unirse a otro elemento para formar

un compuesto

En la tabla peridica se ofrece la informacin de los nmeros de oxidacin los cuales no hay que perder

de vista, pues con ellos se va a trabajar.

La familia de los alcalinos (I A) tienen solamente un nmero de oxidacin y es +1. La familia de los alcalinos trreos (II A) tienen nmero de oxidacin de +2. Los de la familia III A (trreos) tienen nmero de oxidacin de +3. Los elementos pertenecientes a las familias IV A, V A, VI A, VII A y todos los metales de

transicin varan en cuanto al nmero de oxidacin. Algunos tienen ms de un nmero, algunos

tienen combinacin de nmeros positivos y negativos, pues dependiendo del compuesto a

formar, actan como cationes o aniones.

La valencia o electrones de valencia son todos loselectrones que se encuentran en la capa ms externa del

tomo de cualquier elemento y son los que le van a

permitir interaccionar con otros tomos para formar

compuestos


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)(* $#$%&'(

En el caso del tomo de flor podemos ver que en sultima capa u orbital, tiene 7 electrones. Por lo tanto,

los electrones de valencia del este elemento son 7.

En este caso el in flor ha aceptado un electrn(sealado con flecha roja para este ejemplo). O lo que es

lo mismo, ha ganado un electrn. Por lo tanto, el nmerode oxidacin de este elemento es +1.

Dado lo anterior, podemos reafirmar que el nmero de oxidacin del flor es +1 ya que fue el electrn

que acept. Quiz te preguntars por qu no cedi los 7 electrones que ya tena? Porque es ms fcil

para un tomo (en este caso el flor) aceptar un electrn que dejar ir 7 electrones.

Es importante mencionar que en la tabla peridica puedes encontrar el nmero de oxidacin de

cualquier elemento qumico. Sin embargo, debes tener cuidado ya que algunas tablas peridicas

manejan el concepto de valencia como si fuera el de nmero de oxidacin. An cuando los valores son

los mismos, t sabes que son conceptos diferentes. Por eso es recomendable que utilices la tabla

peridica que se te ofrece en el curso.

"#$%&'( +$ ,-%$*(. +$ (/0+1203,

De acuerdo a los valores que se encuentran en la tabla peridica interactiva del curso, revisa los datos

que estn escritos en el siguiente cuadro y corrobora si corresponden.

Elemento No. De oxidacin

Sodio +1

Calcio +2

Aluminio +3

Oxgeno -2


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Flor -1

Argn 0

Bromo +-1, 3, 5,7.

Como puedes darte cuenta, el nmero de oxidacin del Argn es cero. Por qu? Porque todos sus

orbitales estn llenos con la mxima cantidad de electrones que cada uno de ellos puede tener, por lo

que es difcil que cualquier tomo de gas noble pueda ceder o aceptar electrones. Recuerda que los

gases nobles son los elementos ms estables de la tabla peridica.

"#$%&'(. +$ $'$24*(,$. +$ 51'$,201

Corrobora los electrones de valencia de cada uno de los elementos qumicos que se te piden, utiliza tu

tabla peridica interactiva.

Elemento Grupo al que pertenecen Electrones de valencia

VII A 7

III A 3

VI A 6

V A 5

VI A 6

I B 1

VI B 6


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Debes considerar que en algunas ocasiones los

electrones de valencia no concuerdan con el grupo en

donde se ubican los elementos. La razn es que los

elementos tienden a acomodar sus electrones de

acuerdo a la configuracin electrnica del gas noble que

se encuentre ms cerca a ellos.

"#$%&'( +$ 21%60( $, $' 12(%(+( +$ $'$24*(,$.

Figura 1. Acomodo de electrones

del manganeso.

Como puedes ver el tomo de manganeso tiene un nmero

atmico de 25 que corresponde a la cantidad de electrones.

Estos deberan ir acomodados como lo muestra la figura 1 deacuerdo a la configuracin electrnica, por lo que sus electrones

de valencia deberan ser dos. Sin embargo el manganeso se

encuentra en el grupo VII B y sus electrones de valencia

deberan ser 7. Qu sucede?

Se tiene que realizar un acomodo de electrones de acuerdo al

que tiene el gas noble que est ms cercano a l. Si revisas la

tabla peridica, se encuentra ms cercano del argn (por el

nmero atmico) que del criptn, vamos a tratar de acomodar

los electrones para que quede parecido al del argn.

Figura 2. Acomodo de

electrones en el argn.


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Figura 3. Nuevo acomodo

de electrones del

manganeso, semejando el

acomodo del argn.

En este caso el manganeso (ver figura 3) no puede tener 13 e-en el

tercer orbital, y como no alcanza a completar 18 e-, entonces se

baja al siguiente nmero que es 8 y el resto de los electrones (7 e-

)se pasan al ltimo orbital.

Por lo tanto, podemos decir con este nuevo acomodo, los

electrones de valencia del manganeso son 7, justo como el grupo

(VII B) donde pertenece.

Los electrones de valencia te sirven para realizar la estructura de

Lewis. En este caso la estructura de Lewis del manganeso

quedara:

El reacomodo que se lleva a cabo un elemento para lograr la configuracin del gas noble

correspondiente, requiere de mucho dominio adems del conocimiento puntual de las reglas para la

configuracin electrnica. Todo esto es fundamental cuando desean realizarse estudios relacionadosa la qumica.


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Brown, T., Woodward, P. y Enrquez, L. (2009). Qumica: la cienciacentral.Mxico:

Pearson Educacin.

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