Revista de Divulgación Científico-Tecnológica del Gobierno del Estado de Morelos

Líquidos… ¿iónicos?

Hielo y mantequilla son dos sustancias que estamos acostumbrados a ver fundirse a temperatura ambiente. En cambio, nunca imaginamos a la sal de mesa o cloruro de sodio fundiéndose en nuestra mesa, pero lo haría si la calentáramos a 800 ºC. A diferencia del cloruro de sodio y la mayoría de las sales, existe un grupo de ellas que son líquidas a temperatura ambiente: los líquidos iónicos. Pero, ¿por qué estas sales son
líquidas a temperatura ambiente?
Las sales están formadas por partículas cargadas o iones que se denominan cationes, cuando están cargadas positivamente, o aniones, si tienen carga negativa. Al igual que los polos de un imán, las cargas interaccionan entre sí, repeliéndose si son iguales y atrayéndose si son diferentes. Las interacciones entre cargas mantienen a los iones muy ordenados, juntos y fijos en un solo lugar formando un sólido; al aumentar la temperatura la energía de los iones aumenta hasta que las fuerzas ejercidas no son suficientes para mantenerlos en su sitio y pasan a constituir un líquido. La temperatura a la cual se observa este cambio depende de la forma y tamaño de los iones que forman la sal.
Para entender mejor el efecto del tamaño y forma de los iones, representemos a los iones pequeños y simétricos con lentejas y a los iones grandes y poco simétricos con bolillos. Al considerar un volumen igual de ambos, dentro de éste cabría un
mayor número de lentejas que de bolillos. Asimismo debido a su forma irregular los bolillos no pueden permanecer tan juntos como las lentejas. Traduciendo esto al mundo de los iones podemos decir que iones pequeños interactúan con un mayor número de iones que los iones grandes en un mismo volumen (pues existen más a su alrededor). Lo mismo podemos decir respecto a los iones simétricos (como los esféricos) y los asimétricos. Más interacciones significan mayor capacidad para mantener a los iones en su lugar. Como puede verse en la figura 1, mientras los iones en el cloruro de sodio son pequeños y esféricos, los de los líquidos iónicos son muy grandes y tienen forma irregular, explicándose así porque la sal con la que damos sabor a nuestros alimentos es un sólido, en tanto que, los líquidos iónicos son líquidos o sólidos de bajo punto de fusión.
Ahora bien, ¿dónde radica la importancia de los líquidos iónicos? Éstos son solventes que pueden usarse en amplios rangos de temperatura sin problemas de evaporación como ocurre con otros solventes. Además, permiten disolver una gran gama de compuestos. Asimismo, pueden reusarse varias veces para una misma reacción, lo que reduce la cantidad de desechos producidos en un proceso industrial. Finalmente, gracias a que están compuestos por dos partículas (anión y catión) se puede cambiar una de ellas para ajustar sus propiedades y hacerlo compatible con diferentes compuestos.

Figura  1.  Cationes empleados en  los  líquidos iónicos (Imagen tomada de Arreola Barroso, R., 2009).


ºM. en C. Rodrigo A. Arreola Barroso / Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.
Instituto de Biotecnología de la Universidad Nacional Autónoma de México, campus Morelos.