Biología - Eldra Solomon, Linda Berg, Diana Martin - 9 Edición-comprimido-69

Vista previa del material en texto

Átomos y moléculas: la base química de la vida 35
El término molécula no explica de manera adecuada las propieda-
des de los compuestos iónicos como el NaCl. Cuando el NaCl está en
su estado cristalino sólido, cada ion está realmente rodeado por seis io-
nes de carga opuesta. La fórmula más sencilla, NaCl, indica que los iones 
sodio y los iones cloruro están presentes en una proporción de 1:1, pero 
en realidad el cristal de sal no tiene moléculas discretas compuestas de 
iones de Na+ y de Cl-.
Los compuestos unidos por enlaces iónicos, tales como cloruro de 
sodio, tienen tendencia a disociarse (separarse) en sus iones componen-
tes cuando se ponen en agua:
NaCl 
en H2O Na+ + Cl–
Cloruro de sodio ion sodio ion cloruro
¡
plo, aunque el gas de cloro es un veneno, los iones cloruro (Cl−) son 
esenciales para la vida (vea la tabla 2-1). Debido a que sus cargas 
eléctricas son fundamentales en muchas interacciones biológicas, 
los cationes y los aniones participan en transformaciones energéti-
cas dentro de la célula, como la transmisión de impulsos nerviosos, la 
contracción muscular, y muchos otros procesos biológicos (FI GURA 
2-8).
Un grupo de átomos unidos covalentemente también se puede 
convertir en un ion (ion poliatómico). A diferencia de un solo átomo, un 
grupo de átomos puede aceptar o ceder protones (derivados de átomos 
de hidrógeno), así como electrones. Por lo tanto, un grupo de átomos se 
puede convertir en un catión si pierde 1 o más electrones o gana 1 o más 
protones. Un grupo de átomos será un anión si gana 1 o más electrones 
o pierde 1 o más protones.
Se forma un enlace iónico como consecuencia de la atracción entre 
la carga positiva de un catión y la carga negativa de un anión. Un com-
puesto iónico es una sustancia que consta de aniones y cationes unidos 
por sus cargas opuestas.
Un buen ejemplo de cómo se forman los enlaces iónicos es la atrac-
ción entre los iones sodio y los iones cloruro. Un átomo de sodio tiene
1 electrón en su capa de valencia. No puede completar su capa de valen-
cia aceptando 7 electrones de otros átomos, ya que tendría una mayor 
carga negativa desequilibrada. En cambio, cede su único electrón de va-
lencia a un átomo muy electronegativo, como el cloro, que actúa como 
un aceptor de electrones (FIGURA 2-9). El cloro no puede ceder los 
7 electrones en su capa de valencia, ya que entonces tendría una mayor 
carga positiva. En cambio, acepta un electrón de un donador de electro-
nes (el sodio, en este ejemplo) para completar su capa de valencia.
Cuando el sodio reacciona con cloro, el electrón de valencia del 
sodio se transfi ere por completo al cloro. El sodio se convierte en un ca-
tión, con 1 unidad de carga positiva (Na+). El cloro se convierte en un 
anión, un ion cloruro con 1 unidad de carga negativa (Cl–). Estos iones 
se atraen entre sí como resultado de sus cargas opuestas. Esta atracción 
eléctrica en los enlaces iónicos los mantiene unidos formando NaCl, clo-
ruro de sodio, o sal común de mesa.
Nervio
Fibra muscular
100 μm
Bl
oo
m
 a
nd
 F
aw
ce
tt
 T
ex
tb
oo
k 
of
 T
ec
hn
ol
og
y
FIGURA 2-8 Iones y procesos biológicos
Los iones sodio, potasio y cloruro son esenciales para que esta célula ner-
viosa estimule a las fi bras musculares, iniciando una contracción muscular. 
Los iones calcio se requieren en las células musculares para la contracción 
muscular.
11 electrones 
de sodio (Na)
17 electrones 
de cloro (Cl)
10 electrones 
del ion sodio (Na+)
Cloruro de sodio (NaCl)
Disposición de átomos en un 
cristal de sal
18 electrones 
del ion cloruro (Cl–)
y
11 protones 17 protones
+ –
Cl–
Cl–
Na+
Na+
Cl–
Na+ Na+
FIGURA 2-9 Animada Enlace iónico 
El sodio se convierte en un ion cargado positivamente cuando dona su elec-
trón de valencia al cloro, que tiene 7 electrones de valencia. Con este
electrón adicional, el cloro completa su capa de valencia y se convierte en 
un ion cloro con carga negativa. Estos iones sodio y cloro se atraen entre sí 
por sus diferentes cargas eléctricas, formando el compuesto iónico, cloruro 
de sodio.
02_Cap_02_SOLOMON.indd 3502_Cap_02_SOLOMON.indd 35 10/12/12 18:1610/12/12 18:16