¿Cómo encontrar el número de iones en un elemento?

Escrito por stan aberdeen | Traducido por jaime alvarez
¿Cómo encontrar el número de iones en un elemento?

Las cargas de los elementos en moléculas pequeñas como esta se pueden deducir con las asignaciones de carga formales.

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Hay varias maneras de determinar el número de iones de un elemento. La tabla periódica ofrece un excelente punto de partida para la asignación de cargas formales, especialmente para los elementos más ligeros -por lo tanto electrónicamente más simples. Es posible deducir la carga formal de las cantidades proporcionales de los elementos en una molécula. Los nombres químicos, tales como "plomo (IV)" o "hierro (III)" también revelan posibles estados iónicos. Los experimentos con soluciones y espectrómetros de masas proporcionan una manera de llenar los vacíos de información sobre las cargas iónicas.

Nivel de dificultad:
Moderadamente difícil

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Necesitarás

  • Una calculadora
  • Una tabla peiódica
  • Una lista, tabla o esquema con las cargas formales de los elementos comunes

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Instrucciones

  1. 1

    Identifica el elemento en la tabla periódica. Cada columna vertical en la tabla corresponde a elementos con propiedades químicas similares. Por ejemplo, todos los haluros existen como iones con "carga -1". Los haluros están todos en una sola columna con el flúor (F) en la parte superior. El número de iones no corresponde de manera estricta a la columna en los metales de transición ("porción flaca") de la tabla. Si los estados de iones de uno de los elementos son conocidos, es probable -pero no completamente cierto- que otros elementos de la columna tengan esas ionizaciones también.

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    Calcula el número de oxidación del elemento formal. Por ejemplo, el hidróxido de sodio tiene la fórmula NaOH. Ya que el hidróxido tiene carga compuesta -1, se sabe que el sodio (Na) debe tener un carga +1. Excavando en más detalle, el átomo de oxígeno en O tiene una carga formal -2. Por lo tanto, el hidrógeno (H) debe tener una carga +1 para dar el resultado neto de -1 para el OH. La carga formal del oxígeno (-2) está determinada por su posición de la columna en la tabla periódica.

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    Utiliza un nombre químico para determinar el equilibrio de carga. Por ejemplo, la magnetita (Fe3O4) puede ser confusa al principio. Los átomos de oxígeno tienen carga -2 por átomo. Por lo tanto, O4 contribuye una carga -8. Si postulamos hierro +2-, el resultado tan sólo es carga +6; la carga +8 requerida no se obtiene. De manera similar, +3 en todos los hierros da +9. La solución se da en el nombre químico formal de la magnetita -óxido de hierro (II, III) . Dos de los átomos de hierro (Fe) tienen una carga +3, y uno tiene cargas +2. El resultado es 2 * 3 + 2 = 6 + 2 = 8. El 8 equilibra la carga de -8, lo que resulta en un compuesto neutro. Dos iones (Fe +2 y Fe +3) aparecen en este ejemplo.

  4. 4

    Realiza un experimento basado en una solución química. Supongamos que quieres encontrar información iónica en el nitrato de plata (AgNO3). Usa agua para disolver nitrato de plata y sal común (cloruro de sodio, NaCl) en diferentes recipientes. La combinación de las dos soluciones proporciona cloruro de plata (AgCl). Ya que el Cl tiene carga -1, podemos inferir que la plata (Ag) tiene carga +1. Por lo tanto, el nitrato de plata debe resultar en el "nitrato" (NO3) que posee una carga neta de -1. Este método se prefiere a veces, ya que las cargas atómicas formales del NO3 darían carga -2 por los átomos de oxígeno (O) y -3 por los átomos del nitrógeno (N) -una carga neta inexacta de -9. Para obtener una carga neta adecuada, el nitrógeno posee una carga forma contraintuitiva de +5.

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    Saca ventaja de un espectrómetro de masas. Un espectrómetro de masas utiliza explícitamente los valores de masa y carga (m/c) para ordenar los compuestos. Un campo eléctrico curva los componentes de masas similares a diferentes extensiones si las cargas son diferentes. La magnitud y orientación (positiva o negativa) de la carga revelan qué iones de existen bajo ciertas condiciones y en qué proporción.

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