Mikä on ioninen yhdiste?

Ioniyhdiste koostuu pikemminkin ioneista kuin molekyyleistä. Sen sijaan, että elektronit jaettaisiin kovalenttisissa sidoksissa, ioniyhdisteatomit siirtävät elektroneja yhdestä atomin toiseen muodostaen ionisidoksen, joka perustuu sähköstaattiseen vetovoimaan atomien pitämiseksi yhdessä. Kovalenttisesti sitoutuneet molekyylit jakavat elektroneja ja toimivat vakaana, yhtenä kokonaisuutena, kun taas ionisidos johtaa itsenäisiin ioneihin, joilla on positiivinen tai negatiivinen varaus. Erityisen rakenteensa vuoksi ioniyhdisteillä on ainutlaatuiset ominaisuudet ja ne reagoivat helposti muiden ionisten yhdisteiden kanssa liuokseen asetettuna.

TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)

Ioniyhdisteet ovat materiaaleja, joiden atomit ovat muodostaneet ionisidoksia, eikä molekyylejä, joissa on kovalenttisia sidoksia. Ionisidokset muodostuvat, kun atomit, joiden ulkokuoressa on löyhästi elektroneja, reagoivat atomien kanssa, jotka tarvitsevat vastaavan määrän elektroneja elektronikuoriensa täydentämiseksi. Tällaisissa reaktioissa elektronidonoriatomit siirtävät ulkokuorissa olevat elektronit vastaanottaviin atomeihin. Molemmilla atomeilla on sitten täydelliset ja vakaat ulommat elektronikuoret. Luovuttajaatomi latautuu positiivisesti, kun taas vastaanottavalla atomilla on negatiivinen varaus. Varautuneet atomit vetävät puoleensa muodostaen ionisen yhdisteen ionisidoksia.

Alkuaineiden, kuten vety, natrium ja kalium, atomeissa on vain yksi elektroni uloin elektronikuori, kun taas atomeilla, kuten kalsiumilla, raudalla ja kromilla, on useita löyhästi pidettyjä elektronit. Nämä atomit voivat lahjoittaa uloimmassa kuoressaan olevat elektronit atomille, jotka tarvitsevat elektroneja elektronikuoriensa täydentämiseksi.

Kloorin ja bromin atomeissa on seitsemän elektronia uloimmassa kuoressaan, jossa on tilaa kahdeksalle. Happi- ja rikkiatomit tarvitsevat kumpikin kaksi elektronia uloimpien kuoriensa täydentämiseksi. Kun atomin uloin kuori on valmis, atomista tulee stabiili ioni.

Kemiaan ioniyhdisteitä muodostuu, kun luovuttajaatomit siirtävät elektroneja vastaanottaviin atomeihin. Esimerkiksi natriumatomi, jonka kolmannessa kuoressa on yksi elektroni, voi reagoida klooriatomin kanssa, joka tarvitsee elektroni NaCl: n muodostamiseksi. Natriumatomin elektroni siirtyy klooriatomiin. Natriumatomin uloin kuori, joka on nyt toinen kuori, on täynnä kahdeksan elektronia, kun taas klooriatomin uloin kuori on myös täynnä kahdeksan elektronia. Vastakkaisesti varautuneet natrium- ja kloori-ionit houkuttelevat toisiaan muodostamaan NaCl-ionisidoksen.

Toisessa esimerkissä kaksi kaliumatomia, joista kummassakin on yksi elektroni äärimmäisissä säiliöissään, voivat reagoida rikkiatomin kanssa, joka tarvitsee kaksi elektronia. Kaksi kaliumatomia siirtävät elektroninsa rikkiatomiin muodostaen ionisen yhdisteen kaliumsulfidin.

Molekyylit voivat itse muodostaa ioneja ja reagoida muiden ionien kanssa muodostaen ionisidoksia. Tällaiset yhdisteet käyttäytyvät ionisidoksina ionisidosten suhteen, mutta niillä on myös kovalenttisia sidoksia. Esimerkiksi typpi voi muodostaa kovalenttisia sidoksia neljän vetyatomin kanssa ammoniumionin, mutta NH: n tuottamiseksi₄ molekyylissä on yksi ylimääräinen elektroni. Tämän seurauksena NH₄ reagoi rikin kanssa muodostaen (NH₄)₂S. NH: n välinen sidos₄ ja rikkiatomi on ioninen, kun taas typpiatomin ja vetyatomien väliset sidokset ovat kovalenttisia.

Ioniyhdisteillä on erityispiirteitä, koska ne koostuvat yksittäisistä ioneista eikä molekyyleistä. Veteen liuennut ionit hajoavat tai irtoavat toisistaan. Sitten he voivat helposti osallistua kemiallisiin reaktioihin muiden liuenneiden ionien kanssa.

Koska niillä on sähkövaraus, ne johtavat sähköä liuenneena ja ionisidokset ovat vahvoja ja tarvitsevat paljon energiaa niiden rikkomiseksi. Ioniyhdisteillä on korkeat sulamis- ja kiehumispisteet, ne voivat muodostaa kiteitä ja ovat yleensä kovia ja hauraita. Kun nämä ominaisuudet erottavat ne monista muista kovalenttisiin sidoksiin perustuvista yhdisteistä, ionisten yhdisteiden tunnistaminen voi auttaa ennakoimaan, miten ne reagoivat ja mitkä ovat niiden ominaisuudet.