¿Qué es un ion?

Un ion es un átomo o molécula con más o menos electrones de lo habitual, lo que le da una carga eléctrica positiva o negativa. Debido a que un ion "quiere" volverse neutral al adquirir o perder electrones adicionales, tiene características químicas interesantes. Los iones generalmente vienen en forma de soluciones. Hay tres tipos: aniones, que están cargados negativamente, cationes, que están cargados positivamente, y radicales, o iones radicales, que son altamente reactivos debido a que tienen una gran cantidad de electrones libres.

Una solución de iones generalmente se crea cuando ciertas moléculas, como la sal, se disuelven en agua. Las interacciones entre las moléculas de soluto y disolvente disocian las moléculas débilmente unidas, como la sal, en dos o más iones. Cuando la sal se pone en agua, se rompe en iones de sodio y cloruro, los cuales son esenciales para la vida humana. Si una persona se ve privada de sal por mucho tiempo, eventualmente morirá. Otros iones esenciales para la vida (llamados electrolitos) son potasio (K ⁺ ), calcio (Ca2 ⁺ ), magnesio (Mg2 ⁺ ), fosfato de hidrógeno (HPO42 ^- ) y carbonato de hidrógeno (HCO3 ^- ).

Otras soluciones de iones además de las sales disueltas son ácidos y bases. Por ejemplo, el ácido clorhídrico se forma cuando el cloruro de hidrógeno se disuelve en agua. El cloruro de hidrógeno se rompe en dos iones, H ⁺ y Cl ^- . El H ⁺ reacciona con el agua para producir H ₃ O ⁺ , ion hidronio, mientras que el cloro permanece como un ion cloruro. Debido a que el proceso de ionización se ha completado, el ácido clorhídrico se llama ácido fuerte . La fuerza de los ácidos se mide por la cantidad de iones H ⁺ que tienen, el ácido clorhídrico muchos, por lo que es muy ácido. De hecho, el ácido clorhídrico puede disolverse a través del vidrio y todos los metales, excepto el iridio, aunque su velocidad de corrosión es lenta.

Otra categoría de soluciones iónicas son las bases. En lugar de medirse por la concentración de iones de hidrógeno, una base se mide por su concentración de iones de hidróxido (OH ^- ). Un ejemplo de una base es el hidróxido de potasio, que es el precursor químico de la mayoría de los jabones suaves y líquidos. Cuando se disuelve en agua, el hidróxido de potasio produce una solución alcalina fuerte. Un álcali es un tipo de base. El hidróxido de potasio tiene varias propiedades químicas interesantes, una de ellas es su naturaleza higroscópica (que atrae el agua), lo que lo convierte en un potente desecante. Cuando reacciona con el agua, la reacción es exotérmica, lo que significa que genera un calor significativo.

El último grupo principal de iones son iones radicales, o simplemente radicales. Los ejemplos de radicales incluyen el superóxido (O ₂ ^- ), que el sistema inmune usa para matar microorganismos invasores, y el óxido nítrico, que el cuerpo usa como una importante molécula de señalización. Al igual que los ácidos y las bases, los radicales son altamente reactivos y tienen una serie de aplicaciones en química. Un aspecto desafortunado de los radicales es que pequeñas cantidades en el cuerpo tienden a descomponer los tejidos con el tiempo, lo que contribuye al envejecimiento.