Ioonmolekulid koosnevad mitmest aatomist, mille elektronarv erineb nende põhiseisundist. Kui metalli aatom seondub mittemetalli aatomiga, kaotab metalli aatom tavaliselt metalli aatomiga elektroni. Seda nimetatakse ioonsidemeks. See, et see juhtub metallide ja mittemetallide ühenditega, tuleneb kahest perioodilisest omadusest: ionisatsioonienergiast ja elektronide afiinsusest.
Metallid ja mittemetallid
Perioodilise tabeli metallid sisaldavad kõiki elemente rühmades üks kuni kolm, välja arvatud vesinik, samuti mõningaid muid elemente tabeli parempoolsest alumisest osast. Mittemetallid seevastu hõlmavad kõiki seitsmenda ja kaheksanda rühma elemente, samuti mõningaid muid elemente neljast, viiest ja kuuest rühmast.
Ionisatsioonienergia
Elemendi ionisatsioonienergia kirjeldab energiahulka, mis on vajalik aatomi elektroni kaotamiseks. Metallidel on tavaliselt madal ioniseerimisenergia. See tähendab, et nad on "valmis" keemilise reaktsiooni käigus elektronist vabanema. Paljudel mittemetallidel on seevastu kõrge ionisatsioonienergia, mis tähendab, et nad on vähem valmis reaktsiooni käigus elektroni kaotama.
Elektroni afiinsus
Elektroni afiinsus on energia muutus, kui elemendi neutraalne aatom saab elektroni. Mõned aatomid on rohkem valmis elektrone omandama kui teised. Metallidel on väike elektronide afiinsus ja seetõttu ei aktsepteerita neid meelsasti. Paljudel mittemetallidel on seevastu suur elektronide afiinsus; nad vabastavad elektronide vastuvõtmisel suurema koguse energiat. See tähendab, et mittemetallid on palju rohkem valmis vastu võtma elektrone kui metallid. See vastab nende positsioonidele perioodilisustabelis. Reaktiivsed mittemetallid on lähedased kaheksa rühma elementidele, millel on täielik välimine elektronkest. Kaheksa rühma elemendid on väga stabiilsed. Seega soovib mittemetall, mis on ühe või kahe elektroni kaugusel elektronide täielikust kestast, innukalt nende elektronide saamiseks ja stabiilse seisundi saavutamiseks.
Võlakirja tüübid ja elektronegatiivsus
Ionisatsioonienergia ja elektronide afiinsuse mõisted on ühendatud kolmandaks perioodiliseks trendiks, mida nimetatakse elektronegatiivsuseks. Elementide vahelised elektronegatiivsuse erinevused kirjeldavad aatomite vaheliste sidemete tüüpi. Kui elektronegatiivsuse erinevused on väga väikesed, on sidemed kovalentsed. Kui elektronegatiivsuse erinevused on suured, on sidemed ioonsed. Metallegatiivsuse erinevused enamiku mittemetallide vahel on suured. Seetõttu on sidemetel iooniline iseloom. See on loogiline seoses ionisatsioonienergia ja elektronide afiinsusega; metalli aatomid on valmis kaotama elektrone ja mittemetalsed aatomid on valmis neid omandama.