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Química – Átomos – Iones – Enlaces

Enlace iónico y proporciones enteras en las fórmulas

La fórmula química de los compuestos iónicos representa la relación más simple entre iones con cargas opuestas que se neutralizan mutuamente.

Experimento relacionado: Proporciones en compuestos iónicos →
Proporciones en compuestos iónicos
Proporciones en compuestos iónicos: vista de la simulación →

Significado y funcionamiento

Los sólidos iónicos son arreglos formados por interacciones electrostáticas entre cationes y aniones. La fórmula química indica la proporción de iones necesaria para que el sólido en su conjunto sea neutro.

Los iones Mg²⁺ corresponden a dos iones Cl⁻, resultando en MgCl₂. Los iones Al³⁺ y O²⁻ se combinan en múltiplos del mínimo común múltiplo 6, resultando en una relación 2:3.

Relaciones y condiciones de validez

El producto de la carga positiva y el número de iones positivos debe ser igual al producto de la carga negativa y el número de iones negativos. Después de obtener el resultado, dividirlo entre el factor común más grande para expresarlo como el entero más pequeño.

No es posible garantizar la existencia real de la materia o la formación de estructuras cristalinas únicamente basándose en la carga y la neutralidad. Con iones multiatómicos, es posible controlar la proporción de átomos dentro del ion, ajustando el número de clusters.

Qué observar en la simulación

Si divides la razón numérica donde la carga se vuelve 0 por el máximo común divisor, obtienes la fórmula química de la razón entera mínima.

Es un modelo de coeficiente de carga que solo trata con Na⁺·Mg²⁺·Al³⁺ y Cl⁻·O²⁻. Las imágenes representan números, no redes cristalinas reales ni formas moleculares individuales. La energía de unión y la estabilidad del cristal no se calculan.

Relaciones y símbolos clave

Carga positiva × número − tamaño de carga negativa × número = 0

Símbolos y unidades de las fórmulas
SímboloSignificadoUnidad
z₊, z₋Magnitudes de las cargas de cationes y anionesAdimensional
n₊, n₋Número de iones por unidad fórmula unidades

Ejemplo resuelto

Si las cargas de 2 Mg²⁺ y 2 O²⁻ son 0, ¿cuál es la fórmula química?

Las fórmulas químicas utilizan la proporción mínima de números enteros. Si se reduce de 2:2 a 1:1, se obtiene MgO.

Errores frecuentes

  • MgCl₂: el subíndice debajo del 2 no significa que el ion cloruro tenga una carga de −2, sino que existen dos iones cloruro.

Explorar este concepto con experimentos

Referencias

OpenStax · Chemistry 2e (inglés)