Molts elements metàl·lics formen compostos, matèria en definitiva, mitjançant els enllaços iònics.
La teoria d’aquests enllaços iònics és simple, els metalls tenen un potencial d’ionització petit, és a dir, poden alliberar electrons fàcilment i formar cations (partícula carregada positivament); i els no metalls tenen una alta electronegativitat, és a dir, tenen facilitat per captar electrons i, per tant, formar anions (partícula carregada negativament). Aquest procés d’ionització dels àtoms necessita d’una considerable energia perquè partint d’àtoms neutres s’han d’arrencar i donar electrons per aconseguir cations i anions.
Un cop tenim una partícula de l’element carregada positivament i una carregada negativament les forces d’atracció positiu-negatiu faran que s’ajuntin tal i com anuncia la llei de Coulomb, un cop s’han ajuntat les partícules de càrregues oposades es mantindran unides i formaran un sòlid.
Per exemple, la imatge següent és la representació del NaCl, popularment coneguda com a sal. Les esferes verdes representen els anions Na- del compost i les liles els cations Cl+ de la sal, les forces d’atracció resultants han fet aquest sòlid. Com veieu té una esctructura cristal·lina regular, és una propietat dels sòlids iònics, si us fixeu en un trosset de sal veureu que és perfectament cúbic.
Algunes característiques dels sòlids iònics són la seva solubilitat (es dissolen amb aigua), com per exemple la sal, però no tots! Per sort el fosfat de calci que forma el nostre esquelet és quasi completament insoluble, en cas contrari els nostres esquelets es podrien dissoldre en els nostres propis fluids corporals! Ara bé, tampoc és completament insoluble, cada dia perdem una mica de calci i l’hem de respostar incloent calci a la nostra dieta, en el cas que el fosfat de calci del nostre esquelet no sigui reemplaçat o el nostre cos no absorbeixi corerctament el calci que prenem apareix l’osteoporosis.
Una altra cosa que m’ha semblat curiosa és per què es trenquen els sòlids iònics, que com a propietat són molt fràgils, si us fixeu en la següent imatge podreu entendre el per què. Les esferes de diferent color representen els ions de càrrega oposada que componen el sòlid iònic, però quan l’hi donem un cop (per exemple amb un martell), podem col·locar els ions en posicions tal que els cations estiguin aprop dels cations i els anions aprop dels anions. Tenint en compte que els sòlids es formen per les forces d’atracció catió/anió +/-, el fet de tenir els ions de la mateixa càrrega junts esdevindrà en forces de repulsió +/+ -/-, com a conseqüència d’aquestes forces de repulsió el sòlid es fragmenta.
M’agrada molt fer aquestes entrades didàctiques perquè em dóna la sensació que aprenc tant jo com el lector, de fet l’altre dia vaig llegir que el Ricardo Galli quan va començar a ensenyar a la universitat es va adonar dels buits de coneixement que tenia. De manera que crec que explicar perquè els altres ho entenguin t’ajuda a tu a entendre-ho 
27 Juny, 2008 a les 22:51 |
Sí, la Química és un món força nou per tots nosaltres i tant nou com interessant, tot i que molta gent no ho creu així per motius força justificables.
La veritat que això dels àtoms és molt més dificultós d’entendre del que sembla. Admiro a aquells que s’hen van adonar per primera vegada. Jo com ja saps, sempre m’han fascinat els pensadors clàssics i aquests dies llegint “El Mundo de Sofía” vaig llegir com Demócrit un dels filósofs naturalistes ja va imaginar que havien d’existir unes peces infimament petites que s’agrupaven (no deia com) i formaven els nostres cossos. No només això, deia que hi havia diferents tipus: aire, aigua, terra i foc. Els quatre elements que es combinaven i d’aquesta manera formaven noves substàncies. Va resoldre un gran problema dels filòsofs que buscaven l’Arkhé. Molts com Tales deien que hi havia només una substància que era l’essència de tot, l’aigua (tot i la seva equivocació va intuir que l’aigua és un dels compostos que han afavorit a la vida i que l’inici de la vida prové de les cendres primitives dels volcans combinades amb l’atmosfera primitiva i les tempestes), amb un únic element no es podia explicar com l’aigua passava a ser carn o herba, però amb la combinació d’àtoms es pot explicar perfectament. Tot i que Demòcrit només en diferencia 4 dels més de 100 elements que existeixen, jo quedo fascinat de d’intuïció i imaginació d’aquests filòsofs.
PD. També he sentit a dir que els àtoms es divideixen en partícules subatòmiques i que aquestes es podrien arribar a trencar moltes més vegades. Els físics diuen, però, que ha d’arribar un punt que la matèria no es pugui dividir més. Per què? I quantes vegades més es pot trencar un àtom? El que donaria per saber respostes com aquestes.
27 Juny, 2008 a les 22:59 |
Ara me’n vaig a dormir però acabo de llegir que això de la divisió d’un àtom ho explica la física quàntica, demà m’ho miraré que ara estic cansat i si ho entenc força intentaré fer-ne una entrada al blog.
I respecte a que la gent no li acostuma a agradar la química és comprensible (que no justificable), si en el nostre europeu món occidental vivim com peixos morts i no transcendim el més mínim en cap aspecte com podem pretendre que la gent s’arribi a plantejar de què estan fets i d’on ve el què els crea?
28 Juny, 2008 a les 01:12 |
En respecta a força justificable ho deia amb ironia per el nostre estimat professor home…
28 Juny, 2008 a les 07:43 |
Doncs haver avisat que de poc faig un tractat cartesià per respondre a la teva “ironia” ¬¬
XDDD
28 Juny, 2008 a les 13:36 |
jajajaja ho tindré amb compte