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¿Qué es la Ionización?
La ionización (o ionización) se define como el proceso por el cual un átomo o molécula adquiere una carga positiva o negativa al ganar o perder electrones, a menudo en conjunción con otros cambios químicos. Después de la ionización, el átomo o molécula cargada eléctricamente resultante se conoce como un ion.
Cuando se añaden determinadas sustancias químicas al agua, por ejemplo, cloruro de sodio (NaCl), se disuelven y sus moléculas se dividen en iones negativos y positivos.
Este proceso de dividir moléculas en iones positivos y negativos en solución se conoce como el proceso de ionización.
El proceso de ionización se desglosa paso a paso a continuación.
¿Qué es el proceso de Ionización?
Para comprender el proceso de ionización, consideraremos la estructura del cloruro de sodio (NaCl). El cloruro de sodio es la sal común que usamos en nuestro día a día.
El número atómico de Na y Cl es 11 y 17 respectivamente.
Eso significa que el átomo de sodio tiene 11 electrones y el átomo de cloro tiene 17 electrones orbitándolos.
La estructura atómica o disposición de estos electrones se muestra en la siguiente figura.
Como se puede ver arriba, el átomo Na (lado izquierdo de la figura) tiene solo un electrón en su órbita más externa.
Mientras que el cloro (lado derecho de la figura) contiene siete electrones en su órbita más externa.
Para permanecer estables, los átomos generalmente requieren ocho electrones en su órbita más externa.
Por lo tanto, ambos átomos mostrados son «inestables» (también conocidos como «químicamente activos»).
Cuando estos dos átomos se unen, el átomo Na pierde sus electrones más externos y se carga positivamente (porque ahora tiene más protones que electrones).
Por el contrario, el átomo Cl gana un electrón y se carga negativamente (porque ahora tiene más electrones que protones).
Así que ambos átomos obtienen ocho electrones en su órbita más externa intercambiando estos electrones.
Como el átomo Na está cargado positivamente y el átomo Cl está cargado negativamente, una fuerza electrostática actúa entre ellos, debido a lo cual se unirán y formarán una molécula de NaCl.
De acuerdo con la ley de Coulomb, la fuerza electrostática que actúa entre dos cargas opuestas se expresa como:
Donde er es la permitividad relativa del medio.
Por lo tanto, la fuerza electrostática entre las dos cargas es inversamente proporcional a la permitividad relativa del medio en el que se colocan las cargas.
El proceso de ionización puede explicarse fácilmente por la permitividad relativa del medio. La permitividad relativa del aire es 1.00058986 ± 0.00000050 o 1 y la permitividad relativa del agua a 20oC es 80.
Por lo tanto, en el agua, la fuerza electrostática que actúa entre Na y Cl es 80 veces menor que en el aire.
La fuerza electrostática entre Na y Cl se vuelve tan pequeña, que se hace difícil mantener el Na y el Cl juntos en el agua.
Es por eso que cada vez que el NaCl (cloruro de sodio) se disuelve en agua, sus moléculas se dividen en el ion Na positivo y el ion Cl negativo, incluso a temperatura ambiente o por debajo de ella.
Este es el proceso de ionización de NaCl.
Proceso de ionización – Explicado en video
Para aquellos que prefieren una explicación en video, el video a continuación explica qué es la ionización y el proceso de ionización del cloruro de sodio.