Kas yra joninės jungtys?

Joninės jungtys yra elektrostatinės jungties tarp dviejų atomų rūšis, kuri yra silpnesnė už kovalentinius ryšius, bet dažniausiai stipresnė už vandenilinius ryšius arba van der Waalso jėgą, kuri sulaiko vandenį. Jie susidaro dėl abipusio jonų traukos. Tipiški joninio ryšio dalyviai yra metalas ir nemetalas, pavyzdžiui, natris ir chloras. Natrio ir chloro derinys sukuria tipišką joniškai sujungtą molekulę, natrio chloridą arba paprastą valgomąją druską.

Joninius ryšius galima paaiškinti naudojant elektronų orbitalių teoriją. Kiekvienas atomas turi elektronų orbitų skaičių, lygų arba didesnį už vieną. Kiekviena orbita turi maksimalią elektronų ribą, po kurios sukuriama nauja orbita. Mums žinomų elementų orbitalių skaičius svyruoja nuo vienos vandenilio ar helio iki šešių, septynių ar aštuonių didesnių molekulių, kurių atominis skaičius didesnis nei urano.

Elektronų orbitalės „nori“ turėti didžiausią elektronų skaičių. Tada jie yra žemiausioje arba stabiliausioje energijos būsenoje. Kai atomas, kurio viršutinėje orbitoje trūksta tik vieno elektrono, susiliečia su atomu, kurio viršutinėje orbitoje yra tik vienas elektronas, „norintis“ atomas „pavagia“ elektroną iš kito atomo, taip stabilizuodamas jo orbitą. Dėl to dabar jis turi vienu elektronu daugiau nei protonų, todėl jis yra neigiamai įkrautas. Pavogto elektrono „auka“ atitinkamai įgyja teigiamą krūvį. Pagal elektromagnetinę teoriją priešingybės traukia, todėl atomai yra priversti kabintis vienas aplinkui tol, kol juos suardo, tarkime, šiluma. Štai kas yra joninės jungtys.

Kadangi elektronų orbitalės šiek tiek persidengia joniniais ryšiais, jos laikomos silpnai kovalentinėmis arba surištomis bendrais elektronais. Stipriausi ryšiai yra labai kovalentiški, o elektronų apvalkalai giliai persidengia vienas su kitu. Deimantas yra pavyzdys. Dėl atominių skirtumų tarp joninių ir kovalentinių jungčių deimanto lydymosi temperatūra yra daug aukštesnė nei akmens druskos. Kartais elektronų skirtumas tarp jonų joniniuose ryšiuose yra didesnis nei vienas. Kuo didesnis elektrinio poliškumo skirtumas, tuo stipresnis ryšys.

Panardinus į vandenį, joninė medžiaga paprastai išmuša pakankamai, kad ji ištirptų. Dėl joninių medžiagų molekulinės prigimties jos taip pat gali išsidėstyti į kristalus. Jie yra baisūs elektros laidininkai, nebent jie ištirptų arba pakibę tirpale.