Química orgánica, 6ta Edición - Francis A. Carey

1.2 Enlaces iónicos 13
FIGURA 1.4 Un enlace iónico
es la fuerza de atracción entre
iones con cargas opuestas.
Cada ion Na (la esfera más
pequeña) en la red cristalina
del NaCl sólido está implicado
en el enlace iónico con cada
uno de los seis iones Cl que
lo rodean y viceversa.
más cercano. La pérdida de un electrón del sodio, por ejemplo, produce Na , el cual tiene la
misma configuración electrónica que el neón.
Na(g)
±£
Na (g)
Átomo de sodio
1s 2 2s 2 2p 6 3s 1
Ion sodio
1s 2 2s 2 2p 6
Electrón
[La (g) indica que la especie está presente en fase gaseosa.]
e
PROBLEMA 1.3
Las especies que tienen el mismo número de electrones se describen como isoelectrónicas. ¿Qué
ion 2 es isoelectrónico con Na ? ¿Qué ion 2?
Para sustraer un electrón de cualquier átomo debe agregarse una gran cantidad de energía,
llamada energía de ionización. La energía de ionización del sodio, por ejemplo, es 496 kJ/mol
(119 kcal/mol). Se dice que los procesos que absorben energía son endotérmicos. Comparado
con otros elementos, el sodio y los elementos del grupo 1A tienen energías de ionización relativamente
bajas. En general, la energía de ionización aumenta a lo largo de una fila en la tabla periódica.
Los elementos a la derecha de la tabla periódica tienden a ganar electrones para alcanzar
la configuración electrónica del siguiente gas noble superior. Al agregar un electrón al cloro,
por ejemplo, se forma el anión Cl , el cual tiene la misma configuración electrónica de capa
completa que el gas noble argón.
Cl(g)
Átomo de cloro
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5
e
Electrón
±£
Cl (g)
Ion cloro
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6
La unidad de energía del SI (Sistema
Internacional de Unidades) es
el joule (J). Una unidad más antigua
es la caloría (cal). La mayoría
de los químicos orgánicos todavía
expresa los cambios de energía en
unidades de kilocalorías por mol
(1 kcal/mol 4.184 kJ/mol).
PROBLEMA 1.4
¿Qué ion 2 es isoelectrónico con Cl ?
Cuando un átomo de cloro captura un electrón se libera energía. Las reacciones que liberan
energía se describen como exotérmicas, y el cambio de energía para un proceso exotérmico
tiene signo negativo. El cambio de energía para la adición de un electrón a un átomo se
conoce como su afinidad electrónica y es 349 kJ/mol (83.4 kcal/mol) para el cloro.
PROBLEMA 1.5
¿Cuál de los siguientes iones posee una configuración electrónica de gas noble? ¿Cuáles iones son
isoelectrónicos?
a) K c) H e) F
b) He d) O f ) Ca 2
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