Jonu savienojumu veido joni, nevis molekulas. Tā vietā, lai dalītu elektronus kovalentās saitēs, jonu savienojuma atomi pārnes elektronus no viena atomu citam, lai izveidotu jonu saiti, kas balstās uz elektrostatisko pievilcību, lai saglabātu atomus kopā. Kovalenti saistītās molekulas dala elektronus un darbojas kā stabila, viena vienība, savukārt jonu saites rezultātā rodas neatkarīgi joni, kuriem ir pozitīvs vai negatīvs lādiņš. Īpašās struktūras dēļ jonu savienojumiem ir unikālas īpašības, un, ievietojot šķīdumā, tie viegli reaģē ar citiem jonu savienojumiem.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Jonu savienojumi ir materiāli, kuru atomi ir veidojuši jonu saites, nevis molekulas ar kovalentām saitēm. Jonu saites veidojas, kad atomi, kuru ārējā apvalkā ir brīvi noturēti elektroni, reaģē ar atomiem, kuru elektronu čaulu pabeigšanai nepieciešams līdzvērtīgs elektronu skaits. Šādās reakcijās elektronu donoru atomi pārvieto elektronus to ārējos apvalkos uz saņemošajiem atomiem. Tad abiem atomiem ir pilnīgi un stabili ārējie elektronu apvalki. Donora atoms kļūst pozitīvi uzlādēts, kamēr saņemošajam atomam ir negatīvs lādiņš. Uzlādētie atomi viens otram tiek piesaistīti, veidojot jonu savienojuma jonu saites.
Kā veidojas jonu savienojumi
Tādu elementu kā ūdeņradis, nātrijs un kālijs atomos ir tikai viens elektrons elektronu apvalks, bet atomi, piemēram, kalcijs, dzelzs un hroms, ir brīvi noturēti elektroni. Šie atomi var ziedot elektronus savā visattālākajā apvalkā atomiem, kuriem nepieciešami elektroni, lai pabeigtu elektronu čaulas.
Hlora un broma atomu visattālākajā apvalkā, kur ir vieta astoņiem, ir septiņi elektroni. Skābekļa un sēra atomiem katram ir vajadzīgi divi elektroni, lai pabeigtu to visattālākos apvalkus. Kad atoma visattālākais apvalks ir pabeigts, atoms kļūst par stabilu jonu.
Ķīmijā jonu savienojumi veidojas, kad donoru atomi pārnes elektronus uz saņemošajiem atomiem. Piemēram, nātrija atoms, kura trešajā apvalkā ir viens elektrons, var reaģēt ar hlora atomu, kuram NaCl veidošanai nepieciešams elektrons. Elektrons no nātrija atoma pāriet uz hlora atomu. Nātrija atoma ārējais apvalks, kas tagad ir otrais apvalks, ir pilns ar astoņiem elektroniem, savukārt hlora atoma ārējais apvalks ir pilns arī ar astoņiem elektroniem. Pretēji uzlādētie nātrija un hlora joni viens otru piesaista, veidojot NaCl jonu saiti.
Citā piemērā divi kālija atomi, katrs ar vienu elektronu visattālākajos apvalkos, var reaģēt ar sēra atomu, kuram nepieciešami divi elektroni. Abi kālija atomi pārnes divus elektronus uz sēra atomu, veidojot jonu savienojumu kālija sulfīdu.
Poliatomiskie joni
Molekulas pašas var veidot jonus un reaģēt ar citiem joniem, lai izveidotu jonu saites. Šādi savienojumi izturas kā jonu savienojumi, ciktāl tas attiecas uz jonu saitēm, taču tiem ir arī kovalentās saites. Piemēram, slāpeklis var veidot kovalentās saites ar četriem ūdeņraža atomiem, lai iegūtu amonija jonu, bet NH4 molekulā ir viens papildu elektrons. Tā rezultātā NH4 reaģē ar sēru, veidojoties (NH4)2S. Saite starp NH4 un sēra atoms ir jonisks, kamēr saites starp slāpekļa atomu un ūdeņraža atomiem ir kovalentas.
Jonisko savienojumu īpašības
Jonu savienojumiem ir īpašas īpašības, jo tos veido atsevišķi joni, nevis molekulas. Izšķīdinot ūdenī, joni sadalās vai norobežojas viens no otra. Pēc tam viņi var viegli piedalīties ķīmiskās reakcijās ar citiem izšķīdušiem joniem.
Tā kā viņiem ir elektriskais lādiņš, tie izšķīdinot vada elektrību, un jonu saites ir spēcīgas, un to pārrāvumam nepieciešams daudz enerģijas. Jonu savienojumiem ir augsta kušanas un viršanas temperatūra, tie var veidot kristālus un parasti ir cieti un trausli. Ar šīm īpašībām, atšķirot tos no daudziem citiem savienojumiem, kuru pamatā ir kovalentās saites, jonu savienojumu identificēšana var palīdzēt paredzēt, kā tie reaģēs un kādas būs to īpašības.
