Hvad er en ionisk forbindelse?

Ionisk forbindelse består af ioner snarere end molekyler. I stedet for at dele elektroner i kovalente bindinger overfører ionforbindelsesatomer elektroner fra en atom til et andet for at danne en ionbinding, der er afhængig af elektrostatisk tiltrækning for at holde atomerne sammen. Kovalent bundne molekyler deler elektroner og fungerer som en stabil, enkelt enhed, mens en ionbinding resulterer i uafhængige ioner, der har en positiv eller negativ ladning. På grund af deres specielle struktur har ioniske forbindelser unikke egenskaber og reagerer let med andre ioniske forbindelser, når de placeres i opløsning.

TL; DR (for lang; Har ikke læst)

Ioniske forbindelser er materialer, hvis atomer har dannet ioniske bindinger snarere end molekyler med kovalente bindinger. De ioniske bindinger dannes, når atomer, der har løst holdt elektroner i deres ydre skal, reagerer med atomer, der har brug for et ækvivalent antal elektroner for at fuldføre deres elektronskaller. I sådanne reaktioner overfører elektrondonatomer elektronerne i deres ydre skal til de modtagende atomer. Begge atomer har derefter komplette og stabile ydre elektronskaller. Donoratomet bliver positivt ladet, mens det modtagende atom har en negativ ladning. De ladede atomer tiltrækkes af hinanden og danner de ioniske forbindelser af den ioniske forbindelse.

Atomer af grundstoffer såsom brint, natrium og kalium har kun en elektron i sig yderste elektronskal, mens atomer som calcium, jern og krom har flere løst holdes elektroner. Disse atomer kan donere elektronerne i deres yderste skal til atomer, der har brug for elektroner for at fuldføre deres elektronskaller.

Atomer af klor og brom har syv elektroner i deres yderste skal, hvor der er plads til otte. Oxygen- og svovlatomer har begge brug for to elektroner for at fuldføre deres yderste skaller. Når et atoms yderste skal er komplet, bliver atomet en stabil ion.

I kemi dannes ioniske forbindelser, når donoratomer overfører elektroner til modtagende atomer. For eksempel kan et natriumatom med en elektron i sin tredje skal reagere med et chloratom, der har brug for en elektron for at danne NaCl. Elektronen fra natriumatomet overføres til kloratomet. Den yderste skal af natriumatomet, som nu er den anden skal, er fuld med otte elektroner, mens den yderste skal af kloratomet også er fuld med otte elektroner. Det modsat ladede natrium og chlorionerne tiltrækker hinanden for at danne den ioniske NaCl-binding.

I et andet eksempel kan to kaliumatomer, hver med en elektron i deres yderste skaller, reagere med et svovlatom, der har brug for to elektroner. De to kaliumatomer overfører deres to elektroner til svovlatomet for at danne den ioniske forbindelse kaliumsulfid.

Molekyler kan selv danne ioner og reagere med andre ioner for at skabe ioniske bindinger. Sådanne forbindelser opfører sig som ioniske forbindelser for så vidt angår de ioniske bindinger, men de har også kovalente bindinger. For eksempel kan nitrogen danne kovalente bindinger med fire hydrogenatomer til dannelse af ammoniumionen men NH₄ molekyle har en ekstra elektron. Som et resultat NH₄ reagerer med svovl til dannelse (NH₄)₂S. Båndet mellem NH₄ og svovlatomet er ionisk, mens bindingerne mellem nitrogenatomet og hydrogenatomer er kovalente.

Ioniske forbindelser har specielle egenskaber, fordi de består af individuelle ioner snarere end molekyler. Når de er opløst i vand, brydes ionerne fra hinanden eller adskiller sig fra hinanden. De kan derefter let deltage i kemiske reaktioner med andre ioner, der også er opløst.

Fordi de bærer en elektrisk ladning, leder de elektricitet, når de er opløst, og ionbindinger er stærke og har brug for en masse energi for at bryde dem. Ioniske forbindelser har høje smelte- og kogepunkter, kan danne krystaller og er generelt hårde og sprøde. Med disse egenskaber, der adskiller dem fra mange andre forbindelser baseret på kovalente bindinger, kan identificering af ioniske forbindelser hjælpe med at foregribe, hvordan de vil reagere, og hvad deres egenskaber vil være.