Kas yra joniniai junginiai?

Joniniai junginiai yra cheminiai junginiai, kuriuos sujungia atskirai įkrautų jonų atomų elektriniai krūviai. Paprastai joninis junginys susideda iš teigiamai įkrautų metalų ir neigiamo krūvio nemetalų, ir jie sudaro kristalines struktūras. Paprastoji druska – NaCl – yra vienas iš labiausiai paplitusių joninių junginių, randamų gamtoje, sudarytas pagrindine jungtimi tarp teigiamai įkrauto natrio metalo atomo ir neigiamai įkrauto chloro atomo.

Joninių junginių savybės apima jų susidarymą į kristalų gardelių struktūras ir labai aukštas virimo bei lydymosi temperatūras. Dėl jų trapumo jie taip pat linkę lūžti į vienodo dydžio mažesnius kristalus, jei į juos atsitrenkiama pakankamai jėgos. Kristalinės joninės druskos taip pat yra tirpios vandenyje ir, ištirpusios vandenyje arba gryname skystyje, išlydytos, yra geri elektros laidininkai.

Joninių junginių pavadinimai visada buvo susiję su tradicija pirmiausia naudoti katijoną arba teigiamai įkrautą joną, o ant jo priklijuoti neigiamo krūvio anijono pavadinimą. Štai kodėl druska yra žinoma kaip natrio chloridas, kiti pavyzdžiai yra kalio jodidas, sidabro nitratas ir gyvsidabrio chloridas. Bendras teigiamų katijonų atomų ir neigiamų anijonų atomų skaičius neįtrauktas į pavadinimo struktūrą, nes bet koks joninis junginys subalansuoja šiuos krūvius. Junginys, pvz., sidabro nitratas, kurio cheminė formulė yra AgNO3, nereikalauja daugiskaitos nitratų grupei. Tačiau joniniai elementai, tokie kaip geležis, kurių teigiamas krūvis gali būti du ar trys, paprastai vadinami šiuo krūviu, pvz., Fe+2 vadinami geležimi (II).

Natūralioje formoje joniniai junginiai niekada nėra griežtai joniniai ar neutralaus krūvio ir dažnai turi tam tikrą kovalentiškumo laipsnį – elektronų pasidalijimą tarp skirtingų atominės energijos apvalkalų. Elektronegatyvumas turi įtakos neigiamo krūvio stiprumui joniniuose junginiuose, o Polingo skalė fluorą vertina kaip labiausiai elektroneigiamą elementą, kurio įvertinimas yra 4.0. Kiti elementai, tokie kaip cezis, yra mažiausiai elektronneigiami, kai lygis yra 0.7. Šis įvairus elektronegatyvumo lygis naudojamas kovalentinėms ir joninėms jungtims apibrėžti. Joks elektronegatyvumo skirtumas tarp surištų atomų nėra grynas, nepolinis kovalentinis ryšys, o didelis elektronegatyvumo skirtumas reiškia joninę jungtį.

Gamtoje metalai randami joninių junginių pavidalu. Taip yra todėl, kad esant vandeniui, metalai daugiausia reaguoja su anglimi ir deguonimi, taip pat su tokiais elementais kaip siera, fosforas ir silicis. Todėl metalų valymas paprastai prasideda joninių junginių, tokių kaip sulfidai, fosfatai, karbonatai ir dažniausiai oksidai, gavyba, siekiant pagaminti grynus elementinius metalus, kurie gali būti naudojami pramonėje.