Sin embargo, en algunos casos los átomos pueden recibir o ceder electrones y por lo tanto adquieren una carga eléctrica. Cuando un átomo gana electrones adquiere una carga negativa (porque queda con más electrones que protones) y cuando pierde electrones adquiere una carga positiva (porque queda con más protones que electrones). Los iones de carga positiva se denominan “cationes” y los iones de carga negativa se denominan “aniones”.
Las partículas que el átomo puede ceder o recibir son solamente los electrones, ya que se encuentran en la periferia; el átomo no puede ceder o recibir protones o neutrones porque estos se encuentran atrapados en su núcleo.
¿Bajo qué condiciones se forman los iones?, o en otras palabras, ¿bajo qué condiciones un átomo gana o pierde electrones? Existen varias formas naturales y artificiales de generar iones. La más común es la combinación química de un elemento metálico con un elemento no metálico. Los átomos de los elementos metálicos tienden a ceder sus electrones, en tanto que los átomos de elementos no metálicos tienden a ganar electrones. Por lo tanto, cuando se combinan, los átomos de metal le ceden electrones a los átomos de no metal, convirtiéndose todos en iones. Los átomos metálicos se convierten en cationes (+) y los átomos no metálicos se convierten en aniones (-).
Por ejemplo, cuando se combinan los elementos sodio (metal) y cloro (no metal), cada átomo de sodio le cede un electrón a cada átomo de cloro, generándose cationes de sodio Na+ y aniones de cloro Cl-. El resultado de esta combinación es el compuesto cloruro de sodio NaCl, que en la vida cotidiana conocemos como sal de mesa.
Todos los compuestos formados por la combinación de elementos metálicos con elementos no metálicos están constituidos por iones, y por ello se denominan “compuestos iónicos” o “sales”. El cloruro de sodio no es la única sal que existe; hay muchas otras. Por ejemplo, el yoduro de sodio NaI (se agrega a la sal de mesa para prevenir enfermedades de la tiroides), el cloruro de calcio CaCl2 (se usa para el deshielo de calles en países fríos), el bicarbonato de sodio NaHCO3 (se usa en repostería y como antiácido estomacal), el sulfato de amonio (NH4)2SO4 (fertilizante), el sulfato de magnesio MgSO4 (laxante), etc.
Las propiedades de los iones difieren mucho de las de los átomos neutros correspondientes. Por ejemplo, los iones de sodio y de cloro son parte de nuestra dieta diaria en forma de cloruro de sodio (sal de mesa). En cambio, el elemento sodio (neutro) es un metal explosivo, en tanto que el elemento cloro (neutro) es un gas venenoso, sustancias que obviamente no podríamos consumir como alimentos. Entonces, basta con que los átomos de un elemento ganen o pierdan electrones para que sus propiedades cambien completamente.
Es importante destacar que los compuestos iónicos (las sales) no están formados por moléculas sino por un arreglo ordenado de iones. Retomando el ejemplo del cloruro de sodio, este compuesto está constituido por cationes de sodio Na+ y aniones de cloro Cl- formando una estructura en la que los iones se van alternando positivo-negativo-positivo-negativo etc., en todas direcciones, formando una estructura regular tridimensional denominada “cristal”; por lo tanto no es correcto hablar de “moléculas” de cloruro de sodio.
En el tema "Compuestos químicos” afirmé que los compuestos están constituidos por moléculas; sin embargo, esto no se cumple en el caso de los compuestos iónicos (sales). En ese mismo tema también expliqué que una fórmula química representa una molécula de un compuesto; sin embargo, en un compuesto iónico la fórmula química no representa una molécula, sino la relación más simple de los iones en el cristal. Por ejemplo, la fórmula NaCl no representa una molécula (porque no hay moléculas de cloruro de sodio). Esta fórmula nos dice, en cambio, que en un cristal de cloruro de sodio la relación entre los cationes de sodio y los aniones de cloro es de “uno a uno”, es decir, por cada catión de sodio Na+ hay un anión de cloro Cl-. La forma de distinguir cuándo una fórmula química representa los iones de un cristal es que incluye metal y no metal; en cambio, una fórmula de una molécula sólo incluye no metales.
En conclusión, los iones son átomos que han perdido o ganado electrones y, por lo tanto, tienen carga eléctrica positiva o negativa. En nuestro entorno cotidiano podemos encontrar iones en las sales (compuestos formados por metal con no metal). Las sales no están formadas por moléculas, sino por iones ordenados que en conjunto estructuran cristales.
