Qué es un enlace iónico y cuáles son sus características

Un enlace químico es la fuerza que mantiene unidos a varios átomos. Gracias a estas uniones se forman sustancias con propiedades determinadas. Según la manera en que participan los electrones, se distinguen principalmente los enlaces covalentes, metálicos e iónicos. En este artículo veremos cómo se forma un enlace iónico, qué partículas intervienen y cuáles son sus propiedades más importantes.

Resumen

Un enlace iónico se forma cuando un metal transfiere uno o varios electrones a un no metal. Así se originan cationes positivos y aniones negativos, cuya atracción electrostática los mantiene unidos. Los compuestos iónicos se organizan en una red cristalina, que explica que sean sólidos, duros, frágiles y tengan puntos de fusión elevados. No conducen la electricidad en estado sólido, pero sí fundidos o disueltos, cuando los iones pueden desplazarse. Se diferencian de los covalentes porque estos comparten electrones.

Qué es un enlace iónico

El enlace iónico es una unión química que se produce cuando un átomo transfiere uno o varios electrones a otro átomo. Como consecuencia de esta transferencia, ambos dejan de ser eléctricamente neutros y se convierten en iones: partículas con carga eléctrica.

Este tipo de enlace suele establecerse entre un metal y un no metal. Los metales tienen tendencia a perder electrones de su nivel externo y originan iones con carga positiva, llamados cationes. Los no metales, en cambio, suelen ganar electrones y forman iones con carga negativa, denominados aniones.

La atracción entre cargas opuestas mantiene unidos a los iones. Por tanto, el enlace iónico no consiste simplemente en que dos átomos compartan electrones, sino en una transferencia electrónica seguida de una atracción electrostática.

Relación con la regla del octeto

En 1916, Walter Kossel relacionó la formación de enlaces con la llamada regla del octeto. Esta regla indica que muchos átomos tienden a alcanzar una configuración electrónica parecida a la de los gases nobles, con ocho electrones en su nivel más externo. Al conseguir una distribución más estable, el átomo puede perder, ganar o compartir electrones.

En los enlaces iónicos, un metal suele ceder los electrones que tiene en su capa externa, mientras que el no metal los incorpora para completar, en muchos casos, esa capa. La regla del octeto es una explicación útil para comprender numerosos compuestos, aunque se trata de una tendencia general y no de una regla que describa todas las sustancias sin excepción.

Cómo se forma un compuesto iónico

Consideremos la formación de óxido de magnesio a partir de magnesio y oxígeno. El magnesio posee dos electrones en su nivel externo y puede cederlos. El oxígeno necesita dos electrones para completar su capa externa, por lo que los recibe.

• El átomo de magnesio pierde dos electrones y se transforma en un catión: Mg²⁺.
• El átomo de oxígeno gana esos dos electrones y se convierte en un anión: O²⁻.
• Las cargas positiva y negativa se atraen y forman el compuesto iónico MgO.

En este caso, la proporción es de un ion magnesio por cada ion oxígeno porque las cargas tienen el mismo valor absoluto y signos opuestos. En otros compuestos, la fórmula debe indicar la cantidad necesaria de cada ion para que la carga total sea igual a cero.

Red cristalina de los compuestos iónicos

Los compuestos iónicos no suelen estar formados por moléculas independientes, como ocurre con algunas sustancias covalentes. Sus cationes y aniones se organizan en una estructura ordenada y repetitiva llamada red cristalina.

Cada ion queda rodeado por iones de carga contraria. Las fuerzas de atracción actúan en varias direcciones, no únicamente entre dos partículas concretas. Por eso, cuando se escribe la fórmula de una sal, esta representa la proporción más sencilla entre sus iones dentro de la red, conocida como unidad fórmula.

La red cristalina explica buena parte de las propiedades de estas sustancias. La atracción entre las cargas opuestas es intensa, pero la disposición ordenada puede romperse si se aplica una fuerza suficiente. Por ello, los sólidos iónicos suelen ser duros, rígidos y frágiles.

Representación mediante la estructura de Lewis

La estructura de Lewis es un modelo que permite representar los electrones del nivel más externo de los átomos. Se escribe el símbolo químico de cada elemento y se colocan puntos alrededor para mostrar sus electrones de valencia.

En un enlace iónico, esta representación ayuda a observar qué átomo pierde electrones y cuál los gana. Después de la transferencia, el ion se puede mostrar entre corchetes con su carga, aunque en una explicación sencilla también puede escribirse directamente la carga junto al símbolo: Mg²⁺ y O²⁻.

El modelo de Lewis no pretende mostrar el tamaño real de los átomos ni la forma tridimensional exacta de la red. Es una herramienta esquemática para seguir el movimiento de los electrones y comprobar si las cargas del compuesto están equilibradas.

Características de un enlace iónico

Las propiedades de los compuestos iónicos están relacionadas con la fuerza de su red cristalina y con la posibilidad de que sus iones puedan desplazarse o no.

• Son sólidos a temperatura ambiente: la atracción electrostática mantiene los iones en posiciones fijas y ordenadas.
• Presentan dureza y fragilidad: pueden resistir una presión, pero al desplazarse las capas de la red pueden quedar enfrentadas cargas del mismo signo, que se repelen y provocan la rotura del cristal.
• Tienen puntos de fusión elevados: hace falta aportar bastante energía para separar los iones de la red cristalina.
• Muchos son solubles en agua: el agua puede rodear y separar los iones de ciertos compuestos. Sin embargo, no todos los sólidos iónicos se disuelven con la misma facilidad.
• No conducen la electricidad en estado sólido: aunque contienen partículas cargadas, estas no pueden desplazarse libremente dentro de la red.
• Conducen la corriente cuando están fundidos o disueltos: en esas condiciones, los iones adquieren movilidad y pueden transportar carga eléctrica.

Diferencia entre un compuesto iónico y uno covalente

La diferencia principal está en el comportamiento de los electrones. En un compuesto iónico, los electrones pasan de un átomo a otro y se forman cationes y aniones. En un enlace covalente, dos átomos, normalmente no metálicos, comparten uno o varios pares de electrones.

También cambia la estructura. Los compuestos iónicos suelen organizarse en redes cristalinas, mientras que muchas sustancias covalentes forman moléculas independientes. Esta diferencia influye en propiedades como el estado físico, la temperatura de fusión y la conductividad eléctrica.

Un enlace iónico se origina por la transferencia de electrones entre un metal y un no metal. La atracción entre los iones de signo contrario produce una red cristalina estable, responsable de que estas sustancias sean normalmente sólidas, tengan puntos de fusión elevados y conduzcan la electricidad solo cuando sus iones pueden moverse.