Cationes y Aniones

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Cationes y Aniones 

CationesCuando un átomo pierde electrones (los electrones de sus orbitales más externos, también

llamados electrones de valencia) adquiere, como es lógico, una carga positiva neta.

Para nombrar estas “especies químicas” basta anteponer la palabra catión o ion al nombre del

elemento.

En los casos en que el átomo puede adoptar distintos estados de oxidación se indica entre

paréntesis. Algunos ejemplos son:

H+ Ión hidrógeno Li+ Ión litio

Cu+ Ión cobre (I) Cu+2 Ión cobre (II)

Fe+2 Ión hierro (II) Fe+3 Ión hierro (III)

Sn+2 Ión estaño (II) Pb+4 Ión plomo (IV)

Hay bastantes compuestos –como, por ejemplo, el amoníaco – que disponen de electrones libres,

no compartidos. Estos compuestos se unen al catión hidrógeno, para dar una especie cargada

positivamente. Para nombrar estas especies cargadas debe añadirse la terminación –onio tal como

se ve en los siguientes ejemplos:

NH4+ Ión amonio

PH4

+

Ión fosfonio

AsH4+ Ión arsonio

H3O+ Ión oxonio

AnionesSe llaman aniones a las “especies químicas” cargadas negativamente. Los aniones más simples son

los monoatómicos, que proceden de la ganancia de uno o más electrones por un elemento

electronegativo.

Para nombrar los iones monoatómicos se utiliza la terminación –

uro, como en los siguientesejemplos:

H – Ión hidruro S –2 Ión sulfuro

F – Ión fluoruro Se –2 Ión seleniuro

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Cl – Ión cloruro N –3 Ión nitruro

Br – Ión bromuro P –3 Ión fosfuro

I – Ión yoduro As –3 Ión arseniuro

Los aniones poliatómicos se pueden considerar como provenientes de otras moléculas por

pérdida de uno o más iones hidrógeno. El ion de este tipo más usual y sencillo es el ion hidroxilo(OH –) que procede de la pérdida de un ion hidrógeno del agua.

Sin embargo, la gran mayoría de los aniones poliatómicos proceden  –o se puede considerar que

proceden – de un ácido que ha perdido o cedido sus hidrógenos.

Para nombrar estos aniones se utilizan los sufijos  –ito y –ato según que el ácido de procedencia

termine en –oso o en –ico, respectivamente.

HClO Ácido hipocloroso ClO – Ión hipoclorito

H2SO3 Ácido sulfuroso SO3 –2 Ión sulfito

HClO3 Ácido clórico ClO3 – Ión clorato

HClO4 Ácido perclórico ClO4 – Ión perclorato

H2SO4 Ácido sulfurico SO4 –2 Ión sulfato

A menudo, para “construir” el nombre del anión, no se reemplazan simplemente las

terminaciones oso-ico por ito-ato, sino que la raíz del nombre se contrae. Por ejemplo, no se dice

iones sulfurito y sulfurato sino iones sulfito y sulfato.

http://www.eis.uva.es/~qgintro/nomen/tutorial-09.html 

¿Que son los iones? 

Son átomos, o grupos de ellos, que han perdido o ganado uno o más electrones de manera queadquieren una carga eléctrica positiva o negativa respectivamente. Su existencia se debe al bombardeo de la atmósfera por los rayos cósmicos u otra fuente alta de energía, como la

radiactividad.En su estado natural, los átomos y las moléculas tienden a neutralizarse con la concurrencia detantos iones positivos como negativos.Sin embargo, la actividad meteorológica altera ese equilibrio de forma constante por medio detormentas y vientos dominantes.www.electroionic.com.ar 

Valencias de los elementos

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METALES  AlcalinosLi Litio valencia: 1Na Sodio valencia: 1K Potasio valencia: 1Rb Rubidio valencia: 1Cs Cesio valencia: 1Fr Francio valencia: 1

 AlcalinotérreosBe Berilio valencia: 2Mg Magnesio valencia: 2Be Calcio valencia: 2Sr Estroncio valencia: 2Ba Bario valencia: 2Ra Radio valencia: 2Metales de transiciónTi Titanio valencias: 3. 4

Cr Cromo valencias: 2, 3, 6Mn Manganeso valencias: 2, 3, 4, 6, 7 Fe Hierro valencias: 2, 3Co Cobalto valencias: 2, 3Ni Níquel valencias: 2, 3Cu Cobre valencias: 1, 2

 Zn Zinc valencia: 2Pd Paladio valencias: 2, 4

 Ag Plata valencia: 1Cd Cadmio valencia: 2Pt Platino valencia: 2, 4

 Au Oro valencia: 1,3Hg Mercurio valencias: 1, 2Metales de transición férreaU Uranio valencias: 3, 4, 5, 6Pn Plutonio valencias: 3, 4, 5, 6NO METALES Térreos o familia del BoroB Boro valencias: 1, 3

 Al Aluminio valencia: 3Ga Galio valencia: 3In Indio valencia: 3Tl Talio valencia 3Familia del CarbonoC Carbono valencias: -4. 2. 4Si Silicio valencia: 4Ge Germanio valencia: 4Sn Estaño valencias: 2. 4Pb Plomo valencias: 2. 4Familia del NitrógenoN Nitrógeno valencias: -3, 3, 5

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P Fósforo valencias: -3, 3, 5 As Arsénico valencias: -3, 3, 5Sb Antimonio valencias: -3, 3, 5Bi Bismuto valencias: 3, 5Familia del OxígenoO Oxígeno valencia: -2S Azufre valencias: -2. 2, 4, 6Se Teluro valencias: -2, 2, 4, 6Po Polonio valencias: -2, 2, 4, 6Familia del Flúor F Flúor valencia: -1Cl Cloro valencias: -1, 1, 3, 5, 7 Br Bromo valencias: -1, 1, 3, 5, 7 I Yodo valencias: -1, 1, 3, 5, 7 

La electronegatividad es una medida de la fuerza de atracción que ejerce un átomo sobre loselectrones de otro en un enlace covalente. Los diferentes valores de electronegatividad se clasifican

según diferentes escalas, entre ellas la escala de Pauling y la escala de Mulliken.En general, los diferentes valores de electronegatividad de los átomos determinan el tipo de enlaceque se formará en la molécula que los combina. Así, según la diferencia entre laselectronegatividades de éstos se puede determinar (convencionalmente) si el enlace será, según laescala de Linus Pauling:

  Iónico (diferencia superior o igual a 1.7)  Covalente polar (diferencia entre 1.7 y 0.4)  Covalente no polar (diferencia inferior a 0.4)

Cuanto más pequeño es el radio atómico, mayor es la energía de ionización y mayor laelectronegatividad y viceversa.Según Linus Pauling, la electronegatividad es la tendencia o capacidad de un átomo, en una

molécula, para atraer hacia sí los electrones. Ni las definiciones cuantitativas ni las escalas deelectronegatividad se basan en la distribución electrónica, sino en propiedades que se suponereflejan la electronegatividad. La electronegatividad de un elemento depende de su estado deoxidación y, por lo tanto, no es una propiedad atómica invariable. Esto significa que un mismoelemento puede presentar distintas electronegatividades dependiendo del tipo de molécula en laque se encuentre, por ejemplo, la capacidad para atraer los electrones de un orbital híbrido spn enun átomo de carbono enlazado con un átomo de hidrógeno, aumenta en consonancia con el 

 porcentaje de carácter s en el orbital, según la serie etano < etileno(eteno) < acetileno(etino). Laescala de Pauling se basa en la diferencia entre la energía del enlace A-B en el compuesto ABn y lamedia de las energías de los enlaces homopolares A-A y B-B. R. S. Mulliken propuso que laelectronegatividad de un elemento puede determinarse promediando la energía de ionización desus electrones de valencia y la afinidad electrónica. Esta aproximación concuerda con la definiciónoriginal de Pauling y da electronegatividades de orbitales y no electronegatividades atómicasinvariables. E. G. Rochow y A. L. Alfred definieron la electronegatividad como la fuerza de atracciónentre un núcleo y un electrón de un átomo enlazado.Es una medida de la tendencia de un átomo (o una molécula) para atraer electrones. En la tabla,disminuye de arriba hacia abajo y aumenta de izquierda a derecha. El menos electronegativo es el Cesio y el más electronegativo es el Flúor. Según las electronegatividades relativas de los átomosque participan de un enlace serán las características de éste.

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La electronegatividad © de un elemento es la capacidad que tiene un átomo de dicho elemento para atraer hacia sí los electrones, cuando forma parte de un compuesto. Si un átomo tiene unagran tendencia a atraer electrones se dice que es muy electronegativo (como los elementos

 próximos al flúor) y si su tendencia es a perder esos electrones se dice que es muy electropositivo(como los elementos alcalinos). La electronegatividad tiene numerosas aplicaciones tanto en lasenergías de enlaces, como en las predicciones de la polaridad de los enlaces y las moléculas y,también, en la racionalización de los tipos de reacciones que pueden experimentar las especiesquímicas.Por el concepto que supone, la electronegatividad se ha definido de varias formas, y aún hoy esobjeto de debate. La definición original de electronegatividad de Pauling está relacionada con laenergía puesta en juego cuando se forman enlaces químicos. Supóngase un enlace covalente A-B,con la energía del enlace EAB. Conociendo las energías de los enlaces A-A y B-B, se puede calcular el parámetro D como sigue: Δ = EAB – ½ (EAA + EBB)Este parámetro da una idea acerca de la desviación que el enlace A-B pueda tener desde unasituación de enlace covalente puro. Cuanto mayor sea D, mayor será la contribución iónica a eseenlace, y en ese sentido aumenta la diferencia de electronegatividad entre ambos elementos A y B.

La definición de electronegatividad de Pauling viene dada por la siguiente expresión: χA - χB | = 0.102 x √Δ  Δ (kJ/mol) La figura que se encuentra debajo muestra la variación de la electronegatividad de Pauling conrespecto al número atómico, apreciándose una evolución similar a la ya observada en el radioiónico o en la energía de ionización.

Variación de la electronegatividad (escala de Pauling) con el número atómico.La escala de Pauling presenta algunas limitaciones, pues por ejemplo dependen del número deoxidación del elemento (la figura corresponde a los valores del máximo estado de oxidación de

cada elemento). Sin embargo, esta escala es muy adecuada para calcular energías de enlace entreelementos de diferente electronegatividad así como para una visualización cualitativa de la

 polaridad de los enlaces.Otra definición de esta propiedad atómica fue propuesta por Robert Mulliken al observar quecuando un elemento presenta una elevada energía de ionización, I, y una elevada afinidad electrónica, Ae, entonces presenta una gran tendencia a adquirir electrones más que a perderlos.Por ello, cuando ese elemento forme parte de un compuesto químico deberá ser bastanteelectronegativo. Por el contrario, cuando tanto la energía de ionización, I, como la afinidad 

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electrónica, Ae, de un elemento tengan valores bajos, dicho elemento tendrá una marcadatendencia a perder los electrones cuando forme parte de un compuesto y, en consecuencia, seráclasificado como elemento electropositivo. Estas observaciones llevaron a Mulliken a proponer su

 propia definición de la electronegatividad conocida como electronegatividad de Mulliken, cM, quese define como el valor medio de la suma de la energía de ionización y la afinidad electrónica de unátomo: χM= ½ (I+Ae) Si tanto I como Ae son elevados entonces cM tendrá también un valor alto; por el contrario si I y Aeson bajos entonces cM tendrá un valor pequeño.Las escalas de electronegatividad de Pauling y Mulliken se pueden relacionar entre sí mediante lasiguiente expresión: χP = 1,35(√χM) −1,37  Una tercera escala de electronegatividad fue propuesta por Allred y Rochow, sobre la base de queesta propiedad viene determinada por el campo eléctrico sobre la superficie del átomo. El campoeléctrico para un sistema de este tipo debe ser proporcional a Zef/r2, lo que explica la forma deesta definición: χAR = 0.744 + (0.3590 Zef/ r2) 

donde r se expresa en Å. Las constantes numéricas se han elegido para obtener valores deelectronegatividad del mismo rango que las otras escalas comentadas.http://www.mitecnologico.com/Main/Electronegatividad