science >> Wetenschap >  >> Chemie

Wat is een Ionische verbinding?

Ionische verbindingen bestaan ​​eerder uit ionen dan uit moleculen. In plaats van elektronen te delen in covalente bindingen, verplaatsen ionische verbindingsatomen elektronen van het ene atoom naar het andere om een ​​ionische binding te vormen die berust op elektrostatische aantrekking om de atomen bij elkaar te houden. Covalent gebonden moleculen delen elektronen en werken als een stabiele, enkele entiteit, terwijl een ionische binding resulteert in onafhankelijke ionen die een positieve of negatieve lading hebben. Vanwege hun speciale structuur hebben ionische verbindingen unieke eigenschappen en reageren ze gemakkelijk met andere ionverbindingen wanneer ze in oplossing worden geplaatst.

TL; DR (te lang; heeft niet gelezen)

Ionische verbindingen zijn materialen waarvan de atomen eerder ionische bindingen hebben gevormd dan moleculen met covalente bindingen. De ionische verbindingen ontstaan ​​wanneer atomen die losjes elektronen in hun buitenste schil hebben, reageren met atomen die een equivalent aantal elektronen nodig hebben om hun elektronenschillen te voltooien. Bij dergelijke reacties brengen de elektronendonoratomen de elektronen in hun buitenste omhulsels over naar de ontvangende atomen. Beide atomen hebben dan complete en stabiele buitenste elektronenschillen. Het donoratoom wordt positief geladen terwijl het ontvangende atoom een ​​negatieve lading heeft. De geladen atomen worden aangetrokken tot elkaar en vormen de ionische verbindingen van de ionische verbinding.

Hoe ionische verbindingen worden gevormd uit

De atomen van elementen zoals waterstof, natrium en kalium hebben slechts één elektron in hun buitenste elektronenschil terwijl atomen zoals calcium, ijzer en chroom verschillende losjes vastgehouden elektronen hebben. Deze atomen kunnen de elektronen in hun buitenste schil doneren aan atomen die elektronen nodig hebben om hun elektronenschillen te voltooien.

De atomen van chloor en broom hebben zeven elektronen in hun buitenste schil waar plaats is voor acht. Zuurstof- en zwavelatomen hebben elk twee elektronen nodig om hun buitenste schillen te voltooien. Wanneer de buitenste schil van een atoom voltooid is, wordt het atoom een ​​stabiel ion.

In de chemie worden ionische verbindingen gevormd wanneer donoratomen elektronen overbrengen naar ontvangende atomen. Een natriumatoom met één elektron in zijn derde schaal kan bijvoorbeeld reageren met een chlooratoom dat een elektron nodig heeft om NaCl te vormen. Het elektron van het natriumatoom gaat over naar het chlooratoom. De buitenste schil van het natriumatoom, dat nu de tweede schil is, is vol met acht elektronen, terwijl de buitenste schil van het chlooratoom ook vol is met acht elektronen. Het tegengesteld geladen natrium en de chloorionen trekken elkaar aan om de ionische binding van NaCl te vormen.

In een ander voorbeeld kunnen twee kaliumatomen, elk met één elektron in hun buitenste schillen, reageren met een zwavelatoom dat twee elektronen. De twee kaliumatomen brengen hun twee elektronen over naar het zwavelatoom en vormen de ionische verbinding kaliumsulfide.

Polyatomische ionen

Moleculen kunnen zelf ionen vormen en reageren met andere ionen om ionische bindingen te creëren. Dergelijke verbindingen gedragen zich als ionische verbindingen voor zover het de ionische bindingen betreft, maar ze hebben ook covalente bindingen. Stikstof kan bijvoorbeeld covalente bindingen vormen met vier waterstofatomen om het ammoniumion te produceren, maar het NH 4-molecuul heeft één extra elektron. Als een resultaat reageert NH 4 met zwavel om (NH 4) 2S te vormen. De binding tussen NH 4 en het zwavelatoom is ionisch, terwijl de bindingen tussen het stikstofatoom en de waterstofatomen covalent zijn.

Eigenschappen van ionische verbindingen

Ionische verbindingen hebben speciale kenmerken omdat ze zijn samengesteld uit individuele ionen in plaats van moleculen. Wanneer opgelost in water, breken de ionen uit elkaar of dissociëren ze van elkaar. Ze kunnen dan gemakkelijk deelnemen aan chemische reacties met andere ionen die ook zijn opgelost.

Omdat ze een elektrische lading dragen, geleiden ze elektriciteit wanneer ze zijn opgelost en zijn ionische bindingen sterk, hebben ze veel energie nodig om te breken hen. Ionische verbindingen hebben hoge smelt- en kookpunten, kunnen kristallen vormen en zijn over het algemeen hard en broos. Met deze kenmerken die hen onderscheiden van vele andere verbindingen op basis van covalente bindingen, kan het identificeren van ionische verbindingen helpen anticiperen op hoe zij zullen reageren en wat hun eigenschappen zullen zijn.