Jonske molekule so sestavljene iz več atomov, ki imajo elektronsko število, ki se razlikuje od osnovnega stanja. Ko se kovinski atom poveže z nekovinskim atomom, kovinski atom običajno izgubi elektron z nekovinskim atomom. To se imenuje ionska vez. To, da se to zgodi s spojinami kovin in nekovin, je posledica dveh periodičnih lastnosti: energije ionizacije in afinitete elektronov.
Kovine in nekovine
Kovine periodnega sistema vključujejo vse elemente v skupinah od ena do tri, razen vodika, pa tudi nekatere druge elemente iz spodnjih desnih delov tabele. Nekovine pa vključujejo vse elemente iz sedme in osem skupin ter nekatere druge elemente iz četrte, pete in šeste skupine.
Ionizacijska energija
Energija ionizacije elementa opisuje količino energije, ki je potrebna, da atom izgubi elektron. Kovine imajo ponavadi nizke ionizacijske energije. To pomeni, da so se "pripravljeni" znebiti elektrona v kemični reakciji. Številni nekovini pa imajo visoke ionizacijske energije, kar pomeni, da so v reakciji manj pripravljeni izgubiti elektron.
Elektronska afiniteta
Afiniteta elektronov je sprememba energije, ko nevtralni atom elementa pridobi elektron. Nekateri atomi so bolj pripravljeni pridobivati elektrone kot drugi. Kovine imajo majhno afiniteto do elektronov in zato elektronov ne sprejemajo prostovoljno. Številni nekovini pa imajo veliko elektronsko afiniteto; sprostijo večjo količino energije ob sprejemanju elektronov. To pomeni, da so nekovine veliko bolj pripravljene sprejeti elektrone kot kovine. To ustreza njihovim položajem v periodnem sistemu. Reaktivni nekovini so blizu osmih elementov, ki imajo popolnoma zunanje elektronske lupine. Skupina osem elementov je zelo stabilna. Zato bo nekovina, ki je oddaljena en ali dva elektrona od polne elektronske lupine, željna pridobiti te elektrone in doseči stabilno stanje.
Vrste obveznic in elektronegativnost
Koncepta ionizacijske energije in afinitete elektronov sta združena v tretji periodični trend, imenovan elektronegativnost. Razlike v elektronegativnosti med elementi opisujejo vrsto vezi med atomi. Če so razlike v elektronegativnosti zelo majhne, so vezi kovalentne. Če so razlike v elektronegativnosti velike, so vezi ionske. Razlike v elektronegativnosti med kovinami in večino nekovin so velike. Zato imajo vezi ionski značaj. To je smiselno glede na ionizacijsko energijo in afiniteto do elektronov; kovinski atomi so pripravljeni izgubiti elektrone, nekovinski pa so jih pripravljeni pridobiti.