תרכובת יונית מורכבת מיונים ולא ממולקולות. במקום לחלוק אלקטרונים בקשרים קוולנטיים, אטומי תרכובות יוניות מעבירים אלקטרונים מאחד אטום לאחר כדי ליצור קשר יוני המסתמך על משיכה אלקטרוסטטית כדי לשמור על האטומים יַחַד. מולקולות קשורות קוולנטית חולקות אלקטרונים ופועלות כישות אחת יציבה ואילו קשר יוני מביא ליונים עצמאיים בעלי מטען חיובי או שלילי. בגלל המבנה המיוחד שלהם, לתרכובות יוניות יש תכונות ייחודיות ומגיבות בקלות עם תרכובות יוניות אחרות כאשר הן ממוקמות בתמיסה.
TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)
תרכובות יוניות הן חומרים שהאטומים שלהם יצרו קשרים יוניים ולא מולקולות עם קשרים קוולנטיים. הקשרים היוניים נוצרים כאשר אטומים שהחזיקו אלקטרונים באופן חופשי בקליפה החיצונית שלהם מגיבים עם אטומים הזקוקים למספר שווה ערך של אלקטרונים כדי להשלים את קליפות האלקטרונים שלהם. בתגובות כאלה אטומי תורם האלקטרונים מעבירים את האלקטרונים בקליפות החיצוניות שלהם לאטומים המקבלים. לשני האטומים יש פגזי אלקטרונים חיצוניים מלאים ויציבים. האטום התורם הופך לטעון באופן חיובי ואילו לאטום המקבל יש מטען שלילי. האטומים הטעונים נמשכים זה לזה ויוצרים את הקשרים היוניים של התרכובת היונית.
כיצד נוצרים תרכובות יוניות
באטומי היסודות כמו מימן, נתרן ואשלגן יש רק אלקטרון אחד מעטפת האלקטרונים החיצונית ביותר, כאשר אטומים כגון סידן, ברזל וכרום מוחזקים בכמה רופפים אלקטרונים. אטומים אלה יכולים לתרום את האלקטרונים במעטפתם החיצונית ביותר לאטומים הזקוקים לאלקטרונים כדי להשלים את קליפות האלקטרונים שלהם.
באטומי הכלור והברום יש שבעה אלקטרונים בקליפה החיצונית ביותר שלהם, שם יש מקום לשמונה. אטומי חמצן וגופרית זקוקים כל אחד לשני אלקטרונים כדי להשלים את הקליפות החיצוניות ביותר שלהם. כאשר הקליפה החיצונית ביותר של אטום הושלמה, האטום הופך ליון יציב.
בכימיה נוצרים תרכובות יוניות כאשר אטומי התורמים מעבירים אלקטרונים לאטומים המקבלים. לדוגמא, אטום נתרן עם אלקטרון אחד בקליפתו השלישית יכול להגיב עם אטום כלור הזקוק לאלקטרון ליצירת NaCl. האלקטרון מאטום הנתרן מועבר לאטום הכלור. הקליפה החיצונית ביותר של אטום הנתרן, שהיא כיום הקליפה השנייה, מלאה בשמונה אלקטרונים, ואילו הקליפה החיצונית ביותר של אטום הכלור מלאה גם בשמונה אלקטרונים. הנתרן הטעון הפוך ויוני הכלור מושכים זה את זה ויוצרים קשר יוני של NaCl.
בדוגמה אחרת, שני אטומי אשלגן, שלכל אחד מהם אלקטרון אחד בקליפות החיצוניות ביותר שלהם, יכולים להגיב עם אטום גופרית הזקוק לשני אלקטרונים. שני אטומי האשלגן מעבירים את שני האלקטרונים שלהם לאטום הגופרית ליצירת התרכובת היונית אשלגן גופרתי.
יונים פוליטומיות
מולקולות יכולות ליצור עצמן יונים ולהגיב עם יונים אחרים כדי ליצור קשרים יוניים. תרכובות כאלה מתנהגות כתרכובות יוניות בכל הקשור לקשרים היוניים, אך יש להן גם קשרים קוולנטיים. לדוגמא, חנקן יכול ליצור קשרים קוולנטיים עם ארבעה אטומי מימן לייצור יון האמוניום אך ה- NH4 למולקולה יש אלקטרון נוסף אחד. כתוצאה מכך, NH4 מגיב עם גופרית ליצירת (NH4)2ש. הקשר בין NH4 ואטום הגופרית הוא יוני ואילו הקשרים בין אטום החנקן לאטומי המימן קוולנטיים.
תכונות של תרכובות יוניות
לתרכובות יוניות יש מאפיינים מיוחדים מכיוון שהן מורכבות מיונים בודדים ולא ממולקולות. כשהם מומסים במים היונים מתפרקים או מתנתקים זה מזה. לאחר מכן הם יכולים לקחת חלק בקלות בתגובות כימיות עם יונים אחרים המומסים גם הם.
מכיוון שהם נושאים מטען חשמלי, הם מוליכים חשמל כשהם מומסים, וקשרים יוניים חזקים, וזקוקים לאנרגיה רבה כדי לשבור אותם. לתרכובות יוניות נקודות התכה ורתיחה גבוהות, עשויות ליצור גבישים ובדרך כלל הן קשות ושבירות. עם מאפיינים אלה המבדילים אותם מתרכובות רבות אחרות המבוססות על קשרים קוולנטיים, זיהוי תרכובות יוניות יכול לעזור לחזות כיצד יגיבו ומה יהיו תכונותיהם.