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Antes de que continúes leyendo te propongo una rápida visita a la cocina. Vete a buscar tu salero, coge un pequeño puñado de sal con tus manos y obsérvalo con detenimiento, como si nunca antes lo hubieses visto, con la extrañeza y la admiración con la que debe mirarse algo que esconde una inmensa belleza. Y es que quizá nunca antes te hayas parado a observar sal, al menos no como vas a verla si continúas leyendo.
Lo primero que vas a apreciar es que esa sal parecen pequeñísimos cristales más o menos cúbicos, y de hecho la sal es un cristal, un sólido cristalino, tal y como decimos los químicos, lo cual significa que es una sustancia formada por átomos que siguen un orden. No todo lo que tiene aspecto cristalino es un cristal, tal y como expliqué aquí, pero en este caso la sal común sí lo es, de la misma manera que es un cristal un diamante o una amatista.
La sal común es cloruro sódico, NaCl (aunque puede presentar alguna impureza, es prácticamente NaCl puro). Es decir, está formada exclusivamente por átomos de sodio (Na) y de cloro (Cl), y cuando estos dos elementos se unen forman algo totalmente distinto en cuanto a propiedades y apariencia de lo que son el sodio y el cloro por separado.
Absolutamente todo está en la tabla periódica. Para analizar por qué y cómo enlazan estos dos elementos vamos a ver dónde están situados, porque eso nos da prácticamente toda la información. Tal y como decía el mejor profesor de Química que tuve, el que me dio clase en mis años de instituto: Cuando aprendes a leer una tabla periódica, a leerla de verdad, es cuando sabes Química. Pues allá vamos:
En la tabla periódica se llaman grupos a las columnas de elementos, de modo que el sodio (Na) está en el grupo 1, llamados alcalinos, y el cloro (Cl) en en grupo 17, llamados halógenos. Todos los elementos experimentan una tendencia natural a asemejarse lo más posible a los elementos del grupo 18, llamados gases nobles. Esto es lo más importante, ya que esta tendencia a asemejarse a los gases nobles es en lo que se basan la mayor parte de los enlaces.
El número que figura encima de cada elemento se lama número atómico (Z) y nos indica el número de protones de dicho elemento (los protones son las partículas con carga positiva que hay en el núcleo de los átomos), y cuando estos átomos están en estado neutro, cuando no tienen carga, tienen el mismo número de protones que de electrones (los electrones son las partículas negativas que rodean al núcleo de los átomos).
Así el Na, que es el elemento Z=11, en estado neutro tiene 11 protones y 11 electrones, y el Cl, que que es el elemento Z=17, en estado neutro tiene 17 protones y 17 electrones.
Cuando los elementos enlazan pueden variar su número de electrones (ganarlos, perderlos, compartirlos), pero nunca su número de protones. El elemento Z=17 es cloro y sólo puede ser cloro, y seguirá siendo cloro aunque gane o pierda electrones, porque lo que define a un elemento es el número de protones de su núcleo.
Si nos fijamos en el cloro en la tabla periódica vemos que a su lado está el gas noble Argón (Ar), y es al que quiere asemejarse. El argón es el elemento Z=18, por lo que tiene 18 protones y 18 electrones, y lo máximo que puede hacer el cloro para asemejarse a él es ganar un electrón y tener esos 18 electrones.
En el caso del sodio ocurre lo contrario. El gas noble que tiene más cerca es el Z=10, el Neón (Ne), que tiene 10 electrones y 10 protones, por lo que el sodio se asemejará a él en cuanto a número de electrones si pierde uno.
Así que la solución entre estos dos es fácil: uno quiere ganar un electrón y otro quiere perderlo. Pues eso es lo que hacen estos dos elementos cuando enlazan. El sodio cede ese electrón al cloro, de modo que el sodio se queda con una carga neta positiva (Na+) y el cloro con una carga neta negativa (Cl–).
Los átomos que presentan carga se llaman iones, y el enlace entre iones se llama enlace iónico.
Este tipo de enlace se forma por atracción electrostática (entre cargas de signo opuesto), y en algunos casos puede ser extremadamente fuerte. Una de sus peculiaridades es que no se da sólo entre parejas de átomos, sino que es un enlace masivo: todos los cloros se rodean de sodios, y todos los sodios de cloros formando una red tridimensional ordenada llamada red cristalina.
A través de una técnica llamada difracción de Rayos X podemos describir esta estructura cristalina, y de algún modo ver dónde se coloca cada átomo. Hay modelos que describen este tipo de orden, y para este caso se le da el nombre de sistema cúbico, donde uno de los iones se sitúa en los vértices y centro de las caras de una celda cúbica, y el otro ion ocupando el centro de cada arista y el centro de la celda (lo que se llaman huecos octaédricos).
Gracias a esta hermosa estructura cristalina la sal tiene el aspecto que tiene, esos minúsculos cristales cúbicos que, por cotidianos podemos olvidarnos de la belleza que esconden.
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| NaCl cristalizado por mis alumnos |
Lo extraordinario de lo ordinario (parte I): cloruro sódico
La sal común, o cloruro de sodio, es un cristal sólido con propiedades únicas. La estructura cristalina se forma a través de un enlace iónico entre iones
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2024-05-20
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