Ion

Qué es un ion

Todo átomo neutro contiene el mismo número de protones, que aportan carga positiva, que de electrones, de carga negativa. Ese empate mantiene la neutralidad eléctrica del conjunto. Cuando el átomo cede electrones a otro o los capta de él, la igualdad se rompe y la partícula queda cargada: se ha formado un ion. Captar electrones genera carga negativa; perderlos, carga positiva.

El número de protones no cambia. Lo que varía es la cantidad de electrones que rodean al núcleo, de modo que un mismo elemento puede existir como átomo neutro o como ion sin dejar de ser el mismo elemento. El sodio metálico y el sodio de la sal común comparten núcleo, pero el segundo ha perdido un electrón y circula como catión.

La palabra procede del griego ἰόν (ion), «que va», forma neutra del verbo ἰέναι (iénai), «ir». La introdujo el físico británico Michael Faraday en 1834, sobre una sugerencia del erudito William Whewell, para nombrar aquello que se trasladaba de un electrodo a otro durante la electrólisis en una época en la que su naturaleza aún era un misterio. Faraday sabía que algo cruzaba la disolución arrastrando corriente, aunque no podía decir qué. El nombre eligió la imagen del viajero: el ion es, literalmente, el que camina.

Cationes y aniones

La carga marca la primera gran división. El catión es positivo porque ha perdido electrones y, sometido a un campo eléctrico, se desplaza hacia el cátodo, el electrodo negativo. El anión, negativo por haber captado electrones, viaja en dirección opuesta, hacia el ánodo. De ese comportamiento durante la electrólisis tomaron ambos su nombre.

Hay una segunda forma de clasificarlos, según cuántos átomos intervienen. Los iones monoatómicos constan de un solo átomo cargado, como el sodio (Na⁺) o el cloruro (Cl⁻). Los poliatómicos son agrupaciones de varios átomos unidos que, en conjunto, arrastran una carga neta: el bicarbonato (HCO₃⁻), el fosfato (PO₄³⁻) o el ion amonio (NH₄⁺) son ejemplos habituales en fisiología. La magnitud de la carga también varía, y así el calcio (Ca²⁺) o el fosfato transportan dos y tres cargas respectivamente.

Los iones en el organismo

En medicina, los iones presentes en los líquidos corporales reciben el nombre de electrolitos. Sodio, potasio, calcio, cloruro, bicarbonato, magnesio y fosfato circulan disueltos y mantienen concentraciones muy distintas dentro y fuera de cada célula, una asimetría que el cuerpo defiende con notable precisión.

Ese desnivel no es un capricho de la naturaleza. La diferencia de sodio y potasio a ambos lados de la membrana celular crea una diferencia de potencial eléctrico que las neuronas aprovechan para propagar señales y las fibras musculares, para contraerse. El calcio participa en la coagulación de la sangre y en la liberación de neurotransmisores. El bicarbonato amortigua las variaciones de acidez. Cada latido del corazón depende del flujo ordenado de estos iones que entran y salen de las células en milésimas de segundo.

La concentración de estos iones se determina en sangre mediante el panel de electrolitos, una de las analíticas más solicitadas en la práctica clínica, porque su desajuste altera el ritmo cardíaco, el estado de conciencia y el tono muscular.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene la palabra «ion»?

Del griego ἰόν, «que va». Michael Faraday la tomó prestada en 1834 para designar las partículas que migraban entre los electrodos durante la electrólisis, un fenómeno cuyo mecanismo íntimo todavía no comprendía. El término apelaba a ese desplazamiento continuo de un polo al otro.

¿Se escribe «ion» o «ión»?

Las dos formas se admiten. La norma actual recomienda «ion», sin tilde, por tratarse de un monosílabo, aunque la variante «ión» sigue siendo válida. El plural es «iones» en cualquier caso.

¿Qué distingue a un catión de un anión?

La carga y su origen. El catión es positivo y procede de un átomo que ha cedido electrones; el anión es negativo y ha incorporado electrones ajenos. En el líquido que rodea a las células, el catión más abundante es el sodio y el anión predominante, el cloruro.

¿Es lo mismo un ion que un electrolito?

No exactamente. Los electrolitos están formados por iones, pero «electrolito» es el término que emplea la biomedicina para referirse a los minerales cargados que se disuelven en los líquidos del cuerpo y conducen la electricidad. En química general, en cambio, se habla de iones sin ese matiz fisiológico.

Referencias

1. MedlinePlus en español. Equilibrio hidroelectrolítico. Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU. medlineplus.gov.
2. Manual MSD, versión para público general. Introducción a los electrólitos. msdmanuals.com.
3. Manual MSD, versión para profesionales. Balance hídrico y de sodio. msdmanuals.com.
4. Dicciomed. Diccionario médico-biológico, histórico y etimológico. Ion. Universidad de Salamanca. dicciomed.usal.es.