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¿Cuándo se convierte el átomo en un ion positivo?

Escrito por richard gaughan | Traducido por blas isaguirres
¿Cuándo se convierte el átomo en un ion positivo?

Cualquier átomo puede convertirse en un ion positivo si pierde algún electrón.

Hemera Technologies/PhotoObjects.net/Getty Images

Los iones son componentes críticos de todo, desde estrellas y baterías a seres vivos. Los átomos normales son neutrales, es decir, contienen un cierto número de protones en sus núcleos y exactamente el mismo número de electrones que rodean al mismo. Si un átomo gana electrones cargados negativamente, entonces se convierte en un ion negativo. Cuando un átomo pierde algunos de sus electrones, se convierte en un ion positivo. Hay varios mecanismos diferentes que pueden expulsar un electrón o dos, creando un ion positivo.

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Ionización de impacto

Cuando una partícula (un electrón o ion existente) se estrella en un átomo, puede eliminar un electrón del mismo. Ese es el proceso de ionización por impacto. Es muy probable que estés haciendo alguna ionización por impacto de forma regular. Las lámparas fluorescentes funcionan empujando electrones de alta energía a través de un vapor gaseoso. Los electrones son acelerados lo suficiente como para excitar a los electrones en los átomos de mercurio en el gas. Algunas de esas colisiones entre electrones y átomos de mercurio rasgarán un electrón directamente fuera del átomo.

Ionización térmica

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En un gas, los átomos están cayendo constantemente uno contra el otro. La energía media de sus colisiones está relacionada con la temperatura del gas. A medida que aumenta la temperatura, la energía de las colisiones se eleva, hasta que en un punto determinado, sobre 10.000 grados Kelvin (9.700 ºC) hay tanta energía en las colisiones que los electrones se eliminan de sus núcleos. Todo lo que queda son los iones con carga positiva. Ese es el tipo de proceso que ocurre en los núcleos de las estrellas.

Ionización química

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Los electrones en los átomos están construidos en "cáscaras" que se llenan, una tras otra. Son atraídos por los núcleos, debido a que las cargas opuestas se atraen entre sí. Cuanto más lejos del núcleo, más débil el electrón está unido al átomo. Por ejemplo, un átomo con 11 protones tiene dos electrones en la capa interna muy cercana al núcleo, ocho electrones más en la siguiente capa un poco más alejada y un electrón más que está dando vueltas bastante lejos. Si ese átomo se acerca a un átomo que tiene un electrón más para completar su capa externa, el átomo de 11 protones renunciará a su control sobre su electrón más externo y dejará que el otro átomo se lo quite. El átomo de 11 protones es ahora un ion positivo. Eso es lo que sucede en la sal de mesa.

Solución

Los compuestos formados por ionización química se denominan compuestos iónicos. Se mantienen unidos debido a que los dos átomos se convierten en iones con cargas opuestas, y las cargas opuestas se atraen entre sí. Pero eso es una atracción muy débil, por lo que si hay otras fuerzas en torno a los iones en un compuesto iónico se separarán. En tu cuerpo, por ejemplo, los iones de sodio de 11 protones se disuelven en el agua y entre las células. Junto con otros iones positivos, tales como magnesio, potasio, y calcio, que regulan muchos procesos que hacen posible la vida (cosas como la contracción muscular y los impulsos nerviosos).

Ionización radioactiva

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Todo un conjunto de átomos se aferra débilmente a sus electrones más externos. Estos son los átomos en las dos columnas a la izquierda de la tabla periódica de los elementos. Cualquier cosa que le proporcione suficiente energía a los electrones más externos puede rasgar un átomo, dejando un ion positivo. La luz ultravioleta tiene la energía suficiente como para ionizar muchos de estos átomos. A medida que la energía de la radiación electromagnética es más alta que la luz ultravioleta, puede arrancar incluso electrones que se mantienen con fuerza. Es por eso que los rayos X de alta energía son perjudiciales (pueden extraer electrones fuera de todo tipo de átomos, creando iones positivos).

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