--- title: "Los iones y las disoluciones iónicas" book: "Química escolar — Años 1 a 12" subject: chemistry language: es chapter: 17 exercises: 12 source: https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/17-los-iones-y-las-disoluciones-ionicas license: CC-BY-NC-SA-4.0 credit: "One Chemistry Book, One Course (one-course.com)" --- # Capítulo 17 — Los iones y las disoluciones iónicas En un banco del gimnasio hay dos bebidas transparentes: una botella de bebida isotónica, que se vende por sus “electrolitos”, y un vaso de agua con azúcar. En un laboratorio se sumergen por turnos en cada una dos placas metálicas conectadas a una pila y a una bombilla pequeña. En la bebida isotónica, la bombilla se enciende; en el agua con azúcar, sigue apagada. Algo del primer líquido transporta carga eléctrica, y el azúcar no. Ese algo son los [iones](#def-g9-ions-ion). **Lo que ya sabes.** Un [átomo](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/11-atomos-y-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) tiene un [núcleo](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus) con $Z$ [protones](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton), de carga $+e$ cada uno, y $Z$ [electrones](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus) a su alrededor, de carga $-e$ cada uno: el [átomo](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/11-atomos-y-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) es neutro ([Capítulo 16](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#ch-g9-inside-the-atom)). Un [soluto](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/9-disoluciones-y-solubilidad#def-g6-solutions-and-solubility-solute) disuelto en agua da una [disolución acuosa](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/9-disoluciones-y-solubilidad#def-g6-solutions-and-solubility-solute) ([Capítulo 9](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/9-disoluciones-y-solubilidad#ch-g6-solutions-and-solubility)). Un [ensayo característico](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/10-identificar-sustancias#def-g7-identifying-substances-characteristic-test) detecta una especie por un resultado visible ([Capítulo 10](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/10-identificar-sustancias#ch-g7-identifying-substances)). ![Una bebida isotónica y un vaso de agua: la bebida contiene iones disueltos.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g9-ions/img-2f163e213984.jpg) *Una bebida isotónica y un vaso de agua: la bebida contiene [iones](#def-g9-ions-ion) disueltos.* ## 17.1 Átomos que ganan o pierden electrones **Definición 17.1 (Ion, catión, anión).** Un *ion* es un [átomo](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/11-atomos-y-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom), o un grupo de [átomos](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/11-atomos-y-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom), que ha perdido o ganado uno o varios [electrones](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus), y que por tanto tiene carga eléctrica. Un ion con carga positiva, que ha perdido [electrones](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus), es un *catión*; un ion con carga negativa, que ha ganado [electrones](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus), es un *anión*. La carga se escribe arriba a la derecha de la fórmula: $\ce{Na+}$, $\ce{Cu^{2+}}$, $\ce{Cl-}$. **Ejemplo 17.2 (El sodio y el cloro).** Un [átomo](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/11-atomos-y-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de sodio, con 11 [protones](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) y 11 [electrones](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus), pierde un [electrón](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus): se convierte en el [ion](#def-g9-ions-ion) sodio $\ce{Na+}$, con 11 [protones](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) y 10 [electrones](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus), de carga $+1$: $$ \ce{Na -> Na+ + e-}. $$ Un [átomo](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/11-atomos-y-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de cloro, con 17 [protones](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) y 17 [electrones](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus), gana un [electrón](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus): se convierte en el [ion](#def-g9-ions-ion) cloruro $\ce{Cl-}$, con 17 [protones](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) y 18 [electrones](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus): $$ \ce{Cl + e- -> Cl-}. $$ ![Un átomo de sodio se convierte en un ion sodio al perder un electrón; un átomo de cloro se convierte en un ion cloruro al ganar uno. Los protones no cambian.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g9-ions/fig-465f02597619.svg) *Un [átomo](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/11-atomos-y-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de sodio se convierte en un [ion](#def-g9-ions-ion) sodio al perder un [electrón](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus); un [átomo](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/11-atomos-y-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de cloro se convierte en un [ion](#def-g9-ions-ion) cloruro al ganar uno. Los [protones](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) no cambian.* **Proposición 17.3 (Algunos iones corrientes).** Los [iones](#def-g9-ions-ion) monoatómicos proceden de un solo [átomo](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/11-atomos-y-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom); los poliatómicos, de un grupo de [átomos](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/11-atomos-y-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) que se mantiene unido: | [cationes](#def-g9-ions-ion) | | [aniones](#def-g9-ions-ion) | | | --- | --- | --- | --- | | sodio | $\ce{Na+}$ | cloruro | $\ce{Cl-}$ | | potasio | $\ce{K+}$ | hidróxido | $\ce{OH-}$ | | calcio | $\ce{Ca^{2+}}$ | nitrato | $\ce{NO3-}$ | | magnesio | $\ce{Mg^{2+}}$ | carbonato | $\ce{CO3^{2-}}$ | | cobre(II) | $\ce{Cu^{2+}}$ | sulfato | $\ce{SO4^{2-}}$ | | hierro(II), hierro(III) | $\ce{Fe^{2+}}$, $\ce{Fe^{3+}}$ | | | | cinc | $\ce{Zn^{2+}}$ | | | | aluminio | $\ce{Al^{3+}}$ | | | | amonio | $\ce{NH4+}$ | | | ## 17.2 Los compuestos iónicos y sus fórmulas **Definición 17.4 (Compuesto iónico).** Un *compuesto iónico* está formado por [cationes](#def-g9-ions-ion) y [aniones](#def-g9-ions-ion) en un número tal que el conjunto no tiene carga. Su fórmula da la proporción de los [iones](#def-g9-ions-ion), sin sus cargas: $\ce{NaCl}$ para el cloruro de sodio, un $\ce{Na+}$ por cada $\ce{Cl-}$; $\ce{CaCl2}$ para el cloruro de calcio, dos $\ce{Cl-}$ por cada $\ce{Ca^{2+}}$. **Método 17.5 (Escribir la fórmula de un compuesto iónico).** 1. Escribir los dos [iones](#def-g9-ions-ion) con sus cargas, el [catión](#def-g9-ions-ion) primero. 2. Buscar los números más pequeños de cada uno que hacen nula la carga total. 3. Escribir esos números como [subíndices](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/11-atomos-y-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-formula) ; un [ion](#def-g9-ions-ion) poliatómico que necesita [subíndice](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/11-atomos-y-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-formula) va entre paréntesis. Óxido de aluminio: $\ce{Al^{3+}}$ y $\ce{O^{2-}}$; $2 \times (+3) + 3 \times (-2) = 0$, así que $\ce{Al2O3}$. Hidróxido de hierro(III): $\ce{Fe^{3+}}$ y tres $\ce{OH-}$: $\ce{Fe(OH)3}$. **Proposición 17.6 (Un sólido iónico es un apilamiento de iones).** En un cristal de sal, los [iones](#def-g9-ions-ion) sodio y los [iones](#def-g9-ions-ion) cloruro se alternan en un apilamiento regular en tres dimensiones, y cada [ion](#def-g9-ions-ion) está rodeado de [iones](#def-g9-ions-ion) de carga opuesta, que lo mantienen en su sitio. Un grano de sal de mesa contiene trillones de ellos; su forma cúbica refleja el apilamiento cúbico. ![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g9-ions/fig-b5771fb8ee75.svg) ![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g9-ions/img-04cfee820721.jpg) *Una capa de un cristal de sal: los [iones](#def-g9-ions-ion) sodio (morados, más pequeños) y los [iones](#def-g9-ions-ion) cloruro (verdes) se alternan.* *Halita, la sal gema natural. Foto: Robert M. Lavinsky, CC BY-SA 3.0.* ## 17.3 Las disoluciones iónicas conducen la electricidad **Notación 17.7 (El símbolo de estado (aq)).** Un [ion](#def-g9-ions-ion) o una [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/11-atomos-y-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) disueltos en agua se marcan con (aq), de “acuoso”: $\ce{Na+(aq)}$, $\ce{Cl-(aq)}$. **Proposición 17.8 (Las disoluciones iónicas conducen la electricidad).** Cuando un [compuesto iónico](#def-g9-ions-ionic-compound) se [disuelve](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/2-mezclar-y-disolver#def-g2-mixing-and-dissolving-dissolve) en agua, sus [iones](#def-g9-ions-ion) se separan y se mueven libremente por la disolución: el agua salada contiene $\ce{Na+(aq)}$ y $\ce{Cl-(aq)}$. Los [iones](#def-g9-ions-ion) en movimiento transportan carga eléctrica, así que una disolución iónica conduce la electricidad. Una disolución de azúcar, cuyas [moléculas](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/11-atomos-y-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) no tienen carga, no la conduce; el agua muy pura, tampoco. **En el laboratorio — ¿Qué líquidos conducen?.** El profesor monta un circuito con dos placas metálicas, una pila de bajo voltaje y una bombilla pequeña; sumerge las placas por turnos en agua destilada, agua con azúcar, agua salada y una disolución de sulfato de cobre, y las enjuaga entre una y otra. La bombilla solo se enciende con las dos disoluciones iónicas. ![El ensayo de conductividad: con agua salada, los iones transportan la corriente y la bombilla se enciende; el agua con azúcar no contiene iones y la bombilla sigue apagada.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g9-ions/fig-59758edcb9d5.svg) *El ensayo de conductividad: con agua salada, los [iones](#def-g9-ions-ion) transportan la corriente y la bombilla se enciende; el agua con azúcar no contiene [iones](#def-g9-ions-ion) y la bombilla sigue apagada.* ## 17.4 Ensayos de precipitación de iones **Definición 17.9 (Precipitado).** Cuando se [mezclan](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/2-mezclar-y-disolver#def-g2-mixing-and-dissolving-mix) dos disoluciones, un [catión](#def-g9-ions-ion) de una y un [anión](#def-g9-ions-ion) de la otra pueden formar un [compuesto iónico](#def-g9-ions-ionic-compound) que no se [disuelve](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/2-mezclar-y-disolver#def-g2-mixing-and-dissolving-dissolve). Aparece como un sólido fino que enturbia el líquido y se deposita: un *precipitado*. La reacción es una *precipitación*. **Proposición 17.10 (Ensayos de iones corrientes).** Unas gotas de una disolución de [reactivo](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/12-las-reacciones-quimicas-reactivos-y-productos#def-g7-chemical-reactions-reactant) identifican un [ion](#def-g9-ions-ion) por el color del [precipitado](#def-g9-ions-precipitate) que forma: | [ion](#def-g9-ions-ion) buscado | [reactivo](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/12-las-reacciones-quimicas-reactivos-y-productos#def-g7-chemical-reactions-reactant) | [precipitado](#def-g9-ions-precipitate) | color | | --- | --- | --- | --- | | cobre(II) $\ce{Cu^{2+}}$ | hidróxido de sodio | $\ce{Cu(OH)2}$ | azul | | hierro(II) $\ce{Fe^{2+}}$ | hidróxido de sodio | $\ce{Fe(OH)2}$ | verde | | hierro(III) $\ce{Fe^{3+}}$ | hidróxido de sodio | $\ce{Fe(OH)3}$ | pardo anaranjado | | cinc $\ce{Zn^{2+}}$ | hidróxido de sodio | $\ce{Zn(OH)2}$ | blanco | | aluminio $\ce{Al^{3+}}$ | hidróxido de sodio | $\ce{Al(OH)3}$ | blanco | | cloruro $\ce{Cl-}$ | nitrato de plata | $\ce{AgCl}$ | blanco, se oscurece a la luz | **Ejemplo 17.11 (Escribir una precipitación).** Solo se escriben los [iones](#def-g9-ions-ion) que forman el sólido; los demás siguen disueltos y no intervienen: $$ \ce{Cu^{2+}(aq) + 2OH-(aq) -> Cu(OH)2(s)}, \qquad \ce{Ag+(aq) + Cl-(aq) -> AgCl(s)}. $$ ![Precipitados formados con hidróxido de sodio (los cinco primeros tubos) y con nitrato de plata (el último tubo).](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g9-ions/fig-84ca60e6bde7.svg) *[Precipitados](#def-g9-ions-precipitate) formados con hidróxido de sodio (los cinco primeros tubos) y con nitrato de plata (el último tubo).* **Seguridad.** ![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g9-ions/fig-93c17238ab7b.svg) ![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g9-ions/fig-0df833fa40ae.svg) Hidróxido de sodio: provoca quemaduras graves en la piel y lesiones oculares graves, y puede ser corrosivo para los metales (GHS05); diluido, irrita la piel y los ojos (GHS07). El nitrato de plata, el [reactivo](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/12-las-reacciones-quimicas-reactivos-y-productos#def-g7-chemical-reactions-reactant) del cloruro, es comburente, corrosivo y muy tóxico para los organismos acuáticos. Gafas y guantes; el profesor reparte los [reactivos](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/12-las-reacciones-quimicas-reactivos-y-productos#def-g7-chemical-reactions-reactant) gota a gota. **Método 17.12 (Ensayar un ion).** 1. Verter un poco de la disolución que se quiere ensayar en un tubo de ensayo. 2. Añadir el [reactivo](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/12-las-reacciones-quimicas-reactivos-y-productos#def-g7-chemical-reactions-reactant) gota a gota. 3. Anotar el color de un posible [precipitado](#def-g9-ions-precipitate) y compararlo con la tabla. 4. Concluir, recordando que un ensayo identifica un [ion](#def-g9-ions-ion) , no un compuesto: la disolución de cloruro de hierro(III) da positivo tanto en el ensayo del $\ce{Fe^{3+}}$ como en el del $\ce{Cl-}$ . ## 17.5 Ejercicios **Ejercicio 17.1 ★.** ¿Qué es un [ion](#def-g9-ions-ion)? ¿Qué diferencia hay entre un [catión](#def-g9-ions-ion) y un [anión](#def-g9-ions-ion)? **Solución de Ejercicio 17.1.** Un [átomo](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/11-atomos-y-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) o grupo de [átomos](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/11-atomos-y-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) que ha perdido o ganado [electrones](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus) y tiene carga. Un [catión](#def-g9-ions-ion) es positivo (ha perdido [electrones](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus)) y un [anión](#def-g9-ions-ion), negativo (ha ganado [electrones](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus)). **Ejercicio 17.2 ★.** Un [átomo](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/11-atomos-y-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de magnesio (12 [protones](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton)) pierde dos [electrones](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus). Escribe la fórmula del [ion](#def-g9-ions-ion) formado y da su número de [protones](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) y de [electrones](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus). **Solución de Ejercicio 17.2.** $\ce{Mg^{2+}}$: 12 [protones](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton), 10 [electrones](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus). **Ejercicio 17.3 ★.** Escribe las fórmulas del cloruro de potasio, el cloruro de magnesio y el óxido de calcio ([ion](#def-g9-ions-ion) óxido: $\ce{O^{2-}}$). **Solución de Ejercicio 17.3.** $\ce{KCl}$, $\ce{MgCl2}$, $\ce{CaO}$. **Ejercicio 17.4 ★.** ¿Por qué el agua salada conduce la electricidad y el agua con azúcar no? **Solución de Ejercicio 17.4.** El agua salada contiene [iones](#def-g9-ions-ion), $\ce{Na+(aq)}$ y $\ce{Cl-(aq)}$, que se mueven y transportan carga. Las [moléculas](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/11-atomos-y-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de azúcar no tienen carga. **Ejercicio 17.5 ★★.** Escribe las fórmulas del sulfato de cobre(II), el cloruro de aluminio y el carbonato de sodio. **Solución de Ejercicio 17.5.** $\ce{CuSO4}$, $\ce{AlCl3}$, $\ce{Na2CO3}$. **Ejercicio 17.6 ★★.** Al añadir hidróxido de sodio a una disolución se forma un [precipitado](#def-g9-ions-precipitate) pardo anaranjado. ¿Qué [ion](#def-g9-ions-ion) contiene la disolución? Escribe la ecuación de la [precipitación](#def-g9-ions-precipitate). **Solución de Ejercicio 17.6.** Hierro(III), $\ce{Fe^{3+}}$: $\ce{Fe^{3+}(aq) + 3OH-(aq) -> Fe(OH)3(s)}$. **Ejercicio 17.7 ★★.** ¿Cuántos [electrones](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus) tiene el [ion](#def-g9-ions-ion) sulfato $\ce{SO4^{2-}}$ de más respecto a sus [protones](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton)? ¿Y el [ion](#def-g9-ions-ion) nitrato $\ce{NO3-}$? **Solución de Ejercicio 17.7.** Sulfato: 2 [electrones](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus) de más. Nitrato: 1. **Ejercicio 17.8 ★★.** Una disolución da un [precipitado](#def-g9-ions-precipitate) blanco con nitrato de plata y uno azul con hidróxido de sodio. Nombra el [compuesto iónico](#def-g9-ions-ionic-compound) disuelto y escribe su fórmula. **Solución de Ejercicio 17.8.** Blanco con nitrato de plata: $\ce{Cl-}$. Azul con hidróxido de sodio: $\ce{Cu^{2+}}$. Cloruro de cobre(II), $\ce{CuCl2}$. **Ejercicio 17.9 ★★.** Mira la figura de la capa del cristal de sal. ¿Cuántos vecinos de carga opuesta tiene, en esa capa, un [ion](#def-g9-ions-ion) situado en el centro? **Solución de Ejercicio 17.9.** Cuatro: uno a cada lado (a la izquierda, a la derecha, arriba y abajo). **Ejercicio 17.10 ★★.** Escribe la ecuación de la [precipitación](#def-g9-ions-precipitate) del hidróxido de hierro(II) a partir de los [iones](#def-g9-ions-ion) $\ce{Fe^{2+}}$ y $\ce{OH-}$. **Solución de Ejercicio 17.10.** $\ce{Fe^{2+}(aq) + 2OH-(aq) -> Fe(OH)2(s)}$. **Ejercicio 17.11 ★★★.** Un polvo blanco puede ser cloruro de cinc o cloruro de sodio. Disuelto en agua, da un [precipitado](#def-g9-ions-precipitate) blanco con hidróxido de sodio. ¿Cuál es? Escribe la ecuación. **Solución de Ejercicio 17.11.** Cloruro de cinc: los [iones](#def-g9-ions-ion) sodio no dan [precipitado](#def-g9-ions-precipitate) con el hidróxido de sodio, y los [iones](#def-g9-ions-ion) cinc dan uno blanco: $\ce{Zn^{2+}(aq) + 2OH-(aq) -> Zn(OH)2(s)}$. **Ejercicio 17.12 ★★★.** En un cristal de cloruro de calcio, ¿cuántos [iones](#def-g9-ions-ion) cloruro hay por cada 1000 [iones](#def-g9-ions-ion) calcio? Comprueba que el cristal es neutro. **Solución de Ejercicio 17.12.** $\ce{CaCl2}$: 2000 [iones](#def-g9-ions-ion) cloruro. Cargas: $1000 \times (+2) + 2000 \times (-1) = 0$. ## 17.6 Problema: El pozo oxidado **Problema 17.1.** Problema de fin de semana — manchas anaranjadas en el fregadero de una granja, dos ensayos y el número de iones hierro en un litro de agua de pozo El agua del pozo de una granja deja manchas anaranjadas en el fregadero. Un laboratorio recibe una muestra. Recién sacada, el agua es transparente; con hidróxido de sodio da un [precipitado](#def-g9-ions-precipitate) verde, que en menos de una hora se vuelve pardo anaranjado en la superficie, donde está en contacto con el [aire](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/4-el-aire-una-mezcla-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air). El laboratorio mide $0.30\,\mathrm{mg}$ de hierro, en forma de [iones](#def-g9-ions-ion) hierro, por litro. Toma como masa de un [nucleón](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) $1.67 \times 10^{-27}\,\mathrm{kg}$, y 56 [nucleones](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) para un [átomo](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/11-atomos-y-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hierro. **Parte I — Los ensayos.** 1. ¿Qué [ion](#def-g9-ions-ion) muestra el [precipitado](#def-g9-ions-precipitate) verde? Da la fórmula del [precipitado](#def-g9-ions-precipitate) . 2. ¿Qué [ion](#def-g9-ions-ion) muestra el [precipitado](#def-g9-ions-precipitate) pardo anaranjado? Da su fórmula. 3. Un [ion](#def-g9-ions-ion) hierro(II) y un [ion](#def-g9-ions-ion) hierro(III) se diferencian en un [electrón](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus) . ¿Cuál tiene más [electrones](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus) ? ¿Cuántos [electrones](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus) tiene cada uno (hierro: $Z = 26$ )? 4. Escribe la ecuación de la [precipitación](#def-g9-ions-precipitate) del hidróxido de hierro(III). **Parte II — Las manchas.** 5. En el fregadero, el agua transparente se va enturbiando y volviendo anaranjada. ¿Qué [ion](#def-g9-ions-ion) contiene el agua cuando sale del pozo, y cuál acaba conteniendo? 6. Escribe la fórmula del [compuesto iónico](#def-g9-ions-ionic-compound) formado por los [iones](#def-g9-ions-ion) hierro(III) y los [iones](#def-g9-ions-ion) hidróxido, y comprueba que es neutro. 7. ¿Se puede eliminar el hierro del agua filtrándola en cuanto sale del pozo? ¿Y después de que se haya vuelto anaranjada? Explícalo. 8. ¿Un agua que contiene [iones](#def-g9-ions-ion) hierro es una [sustancia pura](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/8-sustancias-puras-y-mezclas#def-g6-pure-substances-and-mixtures-pure-substance) ? ¿Una [mezcla homogénea](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/8-sustancias-puras-y-mezclas#def-g6-pure-substances-and-mixtures-homogeneous) ? **Parte III — Contar los [iones](#def-g9-ions-ion).** 9. Calcula la masa de un [átomo](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/11-atomos-y-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hierro, en kilogramos. 10. Convierte $0.30\,\mathrm{mg}$ en kilogramos. 11. ¿Por qué se puede tomar la masa de un [ion](#def-g9-ions-ion) hierro igual a la de un [átomo](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/11-atomos-y-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hierro? 12. Calcula el número de [iones](#def-g9-ions-ion) hierro que hay en un litro del agua del pozo. **Solución de Problema 17.1.** **1.** Hierro(II), $\ce{Fe^{2+}}$: $\ce{Fe(OH)2}$. **2.** Hierro(III), $\ce{Fe^{3+}}$: $\ce{Fe(OH)3}$. **3.** El $\ce{Fe^{2+}}$ tiene uno más: $26 - 2 = 24$ [electrones](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus), frente a $26 - 3 = 23$ del $\ce{Fe^{3+}}$. **4.** $\ce{Fe^{3+}(aq) + 3OH-(aq) -> Fe(OH)3(s)}$. **5.** Sale del pozo con [iones](#def-g9-ions-ion) hierro(II); en contacto con el [aire](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/4-el-aire-una-mezcla-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) se convierten en [iones](#def-g9-ions-ion) hierro(III), que forman el sólido anaranjado. **6.** $\ce{Fe(OH)3}$: $(+3) + 3 \times (-1) = 0$. **7.** No en cuanto sale: los [iones](#def-g9-ions-ion) hierro están disueltos y atraviesan un filtro. Una vez formado el sólido anaranjado, sí: es un [precipitado](#def-g9-ions-precipitate), que un filtro retiene. **8.** No: es una [mezcla](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/8-sustancias-puras-y-mezclas#def-g6-pure-substances-and-mixtures-mixture) (agua e [iones](#def-g9-ions-ion) disueltos). Recién sacada y transparente, es homogénea. **9.** $56 \times 1.67 \times 10^{-27} = 9.35 \times 10^{-26}\,\mathrm{kg}$. **10.** $0.30\,\mathrm{mg} = 0.30 \times 10^{-6}\,\mathrm{kg} = 3.0 \times 10^{-7}\,\mathrm{kg}$. **11.** Un [ion](#def-g9-ions-ion) se diferencia del [átomo](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/11-atomos-y-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) en dos o tres [electrones](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus), cuya masa es despreciable al lado del [núcleo](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/16-el-interior-del-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus). **12.** $3.0 \times 10^{-7} / 9.35 \times 10^{-26} \approx 3.2 \times 10^{18}$ [iones](#def-g9-ions-ion) hierro por litro.