Enlaces iónicos y ley de Coulomb

los enlaces iónicos son los enlaces que mantienen unidos a los compuestos iónicos es decir que mantienen juntos a los cationes y añón es un ejemplo muy común de un compuesto que se mantiene unido por medio de un enlace iónico es el cloruro de sodio también conocido como sal de mesa aquí tenemos una imagen ampliada de los bonitos cristales de cloruro de sodio y esto es algo que pueden intentar en su casa agarren un poco de sal de mesa disuelvan la en agua y después dejen que el agua se evapore lentamente si tienen suerte podrán ver estos preciosos cristales simétricos al menos para mí obtener cristales que se ven tan bonitos es una de las cosas más divertidas de la química y miren cuando analizamos la forma de esos cristales más de cerca su simetría que es muy bonita nos puede dar información sobre la estructura de estos compuestos a nivel molecular los podemos ver con diferentes técnicas como la cristalografía de rayos x así podemos observar la red cristalina y obtener información sobre cómo están acomodados o arreglados los diferentes iones en los cristales entonces la forma en que los iones estén acomodados o arreglados puede determinar muchísimas cosas acerca de las propiedades de esos compuestos por ejemplo los enlaces ionikos y el cómo están acomodados los iones nos puede dar información sobre la solubilidad del compuesto solubilidad y también otras propiedades como los puntos de fusión o de ebullición e incluso los podemos relacionar con otras cosas como por ejemplo la dureza qué tan duro es el sólido iónico entonces aquí en el cloruro de sodio los enlaces iónicos mantienen unidos a los iones de sodio con los iones de cloro en ea + cl - y la fuerza de un enlace iónico está relacionada con la fuerza electrostática la fuerza electrostática que existe entre esos iones y voy a abreviar a la fuerza electrostática como efe subíndice entonces esta es la fuerza entre las dos especies cargadas y es igual a una constante acá por las dos cargas que están interactuando entre la distancia que hay entre esas cargas al cuadrado entonces q1 y q2 son las cargas estas son las cargas y por ejemplo en el caso del cloruro de sodio q1 y q2 bueno q no puede ser igual a uno más para el ión de sodio y q2 podría ser uno menos para el ión cloruro aunque igual podríamos cambiarlos es decir que el cloruro podría hacer que uno y el sodio q2 pero eso no cambiaría lo que obtendremos en esta ecuación y luego r al cuadrado es la distancia entre los iones que generalmente podemos aproximar diciendo que es la suma de los radios iónicos de los dos átomos que estamos analizando así que podemos usar la ley de colom para explicar algunas propiedades que están relacionadas con la fuerza de los enlaces iónicos y el ejemplo que veremos hoy es uno sobre el punto de fusión punto de fusión entonces vamos a analizar algunas tendencias en los puntos de fusión y tratemos de relacionarlos con las diferentes variables en la ley de colo ok vamos a ver los primeros dos compuestos que hay que comparar cloruro de sodio y óxido de magnesio el fluoruro de sodio tiene un punto de fusión de 993 grados celsius mientras que el óxido de magnesio tiene un punto de fusión de 2.852 grados celsius y otro dato que conocemos sobre estos dos compuestos es que si buscamos el radio iónico resulta que en el fluoruro de sodio la distancia entre los iones es la misma que en el óxido de magnesio bueno no son exactamente iguales pero es casi la misma entonces si decimos que r es aproximadamente igual para estos dos entonces con las cargas podríamos explicar la diferencia en los puntos de fusión miren el punto de fusión es básicamente una medida de qué tanta energía necesitamos agregar a estos compuestos para separar los iones entonces podemos suponer que el punto de fusión aumenta conforme efe también aumenta y conforme la fuerza entre los iones aumenta entonces necesitamos agregar más energía para separar a los iones y eso lo podemos ver en nuestro primer ejemplo si analizamos las cargas de los iones en el óxido de magnesio el magnesio tiene una carga 2 más y el oxígeno 2 - mientras que en el fluoruro de sodio el sodio es uno más y el flúor es uno menos entonces suponiendo que r es casi la misma que 1 por q 2 es cuatro veces más grande en el óxido de magnesio que en el fluoruro de sodio entonces al multiplicar uno por q 2 el resultado es mayor para el óxido de magnesio y es por eso que esperaríamos que el punto de fusión fuera mayor y también vamos a analizar el caso del cloruro de sodio cloruro de sodio contra el fluoruro de sodio ok en este caso el punto de fusión del cloruro de sodio es de 801 grados celsius y bueno ya sabemos que el punto de fusión del fluoruro de sodio es de 993 grados celsius y miren esta vez las cargas en los iones son las mismas q1 y q2 son uno más para el caso del sodio en los dos compuestos y uno menos para el cloruro y el fluoruro entonces en estos dos compuestos uno por q2 no cambia pero cambiamos el año fluoruro por cloruro aquí incrementamos el y al incrementar r que se encuentra en el denominador eso hace que la fuerza electrostática aumente otra forma en que podemos verlo es que como r disminuye al pasar de cloruro de sodio a fluoruro de sodio el punto de fusión aumenta así que en cada uno de estos pares el compuesto que tiene el punto de fusión más alto también es el que tiene la fuerza electrostática mayor y eso puede ser ya sea porque las cargas son más grandes q1 y q2 son más grandes o porque la distancia entre los iones es menor estos son algunos ejemplos de cómo podemos relacionar las propiedades de compuestos iónicos con la fuerza electrostática usando la ley de colom entre educación y el año