Hvad er en ionisk forbindelse?

Joniske forbindelser består af ioner i stedet for molekyler. I stedet for at dele elektroner i kovalente bindinger overfører ioniske forbindelser atomer elektroner fra et atom til et andet for at danne en ionbinding, som er afhængig af elektrostatisk attraktion for at holde atomerne sammen. Kovalent bundne molekyler deler elektroner og fungerer som en stabil, enkelt enhed, mens en ionbinding resulterer i uafhængige ioner, som har en positiv eller negativ ladning. På grund af deres særlige struktur har ioniske forbindelser unikke egenskaber og reagerer let med andre ionforbindelser, når de placeres i opløsning.

TL; DR (for lang tid, ikke læst)

Joniske forbindelser er materialer, hvis atomer har dannet ioniske bindinger i stedet for molekyler med kovalente bindinger. De ionbindinger dannes, når atomer, som løst har holdt elektroner i deres ydre skal reagere med atomer, der har brug for et tilsvarende antal elektroner for at fuldføre deres elektronskaller. I sådanne reaktioner overfører elektrondonoratomerne elektronerne i deres ydre skall til de modtagende atomer. Begge atomer har derefter komplette og stabile ydre elektronskaller. Donoratomet bliver positivt ladet, mens det modtagende atom har en negativ ladning. De ladede atomer tiltrækkes til hinanden, der danner ionforbindelserne i den ioniske forbindelse.

Hvordan ioniske forbindelser dannes

Atomer af elementer som hydrogen, natrium og kalium har kun en elektron i deres yderste elektronskal, mens atomer som calcium, jern og krom har flere løst holdt elektroner. Disse atomer kan donere elektronerne i deres yderste skal til atomer, der har brug for elektroner til at fuldføre deres elektronskaller.

Atomer af chlor og brom har syv elektroner i deres yderste skal, hvor der er plads til otte. Oxygen- og svovlatomer har hver to elektroner til at færdiggøre deres yderste skaller. Når atomets yderste skal er færdig, bliver atom et stabilt ion.

I kemi dannes ioniske forbindelser, når donoratomer overfører elektroner til at modtage atomer. For eksempel kan et natriumatom med en elektron i sin tredje skal reagere med et chloratom, som har brug for en elektron til dannelse af NaCl. Elektronen fra natriumatomet overføres til chloratom. Den yderste skal af natriumatomet, som nu er den anden skal, er fyldt med otte elektroner, mens den yderste skal af kloratomet også er fyldt med otte elektroner. Det modsatte ladede natrium og chlorionerne tiltrækker hinanden til dannelse af NaCl-ionbindingen.

I et andet eksempel kan to kaliumatomer, hver med en elektron i deres yderste skaller, reagere med et svovlatom, der har brug for to elektroner. De to kaliumatomer overfører deres to elektroner til svovlatomet for at danne det ioniske forbindelse kaliumsulfid.

Polyatomiske ioner

Molekyler kan selv danne ioner og reagere med andre ioner for at skabe ionbindinger. Sådanne forbindelser opfører sig som ionforbindelser så vidt angår de ioniske bindinger, men de har også kovalente bindinger. For eksempel kan nitrogen danne kovalente bindinger med fire hydrogenatomer til dannelse af ammoniumionen, men NH _{4-molekylet har en ekstra elektron. Som følge heraf reagerer NH 4 med svovl for at danne (NH 4) 2S. Bindingen mellem NH 4 og svovlatomet er ionisk, mens bindingerne mellem nitrogenatomet og hydrogenatomerne er kovalente.}

Egenskaber af ioniske forbindelser

Ioniske forbindelser har særlige egenskaber fordi de består af individuelle ioner i stedet for molekyler. Når de opløses i vand, bryder ionerne fra hinanden eller adskiller sig fra hinanden. De kan så nemt deltage i kemiske reaktioner med andre ioner, der også opløses.

Fordi de bærer en elektrisk ladning, fører de elektricitet, når de opløses, og ionbindinger er stærke, der kræver meget energi at bryde dem. Ioniske forbindelser har højtsmeltende og kogepunkter, kan danne krystaller og er generelt hårde og sprøde. Med disse egenskaber skelner dem fra mange andre forbindelser baseret på kovalente bindinger, kan identificerende ionforbindelser hjælpe med at forudse, hvordan de vil reagere og hvad deres egenskaber vil være.