Lastnosti ionske spojine, razloženo
Maximilian Stock Ltd. / Getty Images
Ionske spojine vsebujejo ionske vezi. Ionska vez nastane, ko obstaja velika razlika elektronegativnosti med elementi, ki sodelujejo v vezi. Večja kot je razlika, močnejša je privlačnost med pozitivnim ionom (kationom) in negativnim ionom (anionom).
Lastnosti ionske spojine
- Ionske spojine nastanejo, ko se atomi med seboj povežejo z ionskimi vezmi.
- Ionska vez je najmočnejša vrsta kemične vezi, ki vodi do značilnih lastnosti.
- En atom v vezi ima delno pozitiven naboj, medtem ko ima drugi atom delno negativen naboj. Ta razlika v elektronegativnosti naredi vez polarno, zato so nekatere spojine polarne.
- Toda polarne spojine se pogosto raztopijo v vodi. Zaradi tega so ionske spojine dobri elektroliti.
- Zaradi trdnosti ionske vezi imajo ionske spojine visoka tališča in vrelišča ter visoke entalpije zlivanja in uparjanja.
Lastnosti, ki si jih delijo ionske spojine
Lastnosti ionskih spojin so povezane s tem, kako močno se pozitivni in negativni ioni med seboj privlačijo ionska vez . Ikonične spojine kažejo tudi naslednje lastnosti:
- Ashcroft, Neil W.; Mermin, N. David (1977). Fizika trdne snovi (27. ponovna izd.). New York: Holt, Rinehart in Winston. ISBN 978-0-03-083993-1.
- Brown, Theodore L.; LeMay, H. Eugene, ml. Bursten, Bruce E.; Lanford, Steven; Sagatys, Dalius; Duffy, Neil (2009). Kemija: osrednja znanost: široka perspektiva (2. izdaja). Francoski gozd, NSW: Pearson Avstralija. ISBN 978-1-4425-1147-7
Ionske spojine tvorijo kristalne mreže in ne amorfne trdne snovi. čeprav molekularne spojine tvorijo kristale, imajo pogosto druge oblike, poleg tega so molekularni kristali običajno mehkejši od ionskih kristalov. Na atomski ravni je ionski kristal pravilna struktura, pri čemer se kation in anion izmenjujeta in tvorita tridimenzionalno strukturo, ki v veliki meri temelji na tem, da manjši ioni enakomerno zapolnjujejo vrzeli med večjimi ioni.
Za premagovanje privlačnosti med pozitivnimi in negativnimi ioni v ionskih spojinah so potrebne visoke temperature. Zato je za taljenje ionskih spojin ali povzročitev njihovega vrenja potrebno veliko energije.
Tako kot imajo ionske spojine visoko tališče in vrelišča imajo običajno entalpije zlivanja in uparjanja, ki so lahko 10- do 100-krat višje kot pri večini molekulskih spojin. Fuzijska entalpija je toplota, potrebna za taljenje enega samega mola trdne snovi pod stalnim tlakom. The entalpija uparjanja je toplota, potrebna za izhlapevanje enega mola tekoče spojine pod stalnim tlakom.
Ionski kristali so trdi, ker se pozitivni in negativni ioni med seboj močno privlačijo in jih je težko ločiti, vendar pa se lahko ioni z enakim nabojem približajo drug drugemu, ko na ionski kristal deluje pritisk. Elektrostatični odboj je lahko dovolj, da se kristal razcepi, zato so ionske trdne snovi tudi krhke.
Kdaj ionske spojine raztopljeni v vodi lahko disociirani ioni prosto prevajajo električni naboj skozi raztopino. Elektriko prevajajo tudi staljene ionske spojine (staljene soli).
Čeprav so ravnanje v staljeni obliki ali v vodna raztopina ionske trdne snovi ne prevajajo dobro elektrike, ker so ioni tako tesno povezani drug z drugim.
Pogost primer gospodinjstva
Znan primer ionske spojine je kuhinjska sol oz natrijev klorid . Sol ima visoko tališče 800ºC. Medtem ko je kristal soli električni izolator, fiziološke raztopine (sol, raztopljena v vodi) zlahka prevajajo elektriko. Staljena sol je tudi prevodnik. Če kristale soli opazujete s povečevalnim steklom, lahko opazite pravilno kubično strukturo, ki izhaja iz kristalne mreže. Kristali soli so trdi, a krhki - kristal je enostavno zdrobiti. Čeprav ima raztopljena sol prepoznaven okus, trdne soli ne zavohate, ker ima nizek parni tlak.
Nasprotno pa je sladkor kovalentna spojina. Ima nižje tališče kot sol. V vodi se topi, vendar ne disociira na ione, zato njegova raztopina ne prevaja električnega toka. Sladkor tvori kristale, vendar lahko zavohate njegovo sladkost, ker ima razmeroma visok parni tlak.