Što su ionski spojevi?

Ionski spojevi su kemijski spojevi koji su međusobno povezani električnim nabojem pojedinačno nabijenih atoma iona. Tipično, ionski spoj se sastoji od pozitivno nabijenih metala i negativno nabijenih nemetala, i oni tvore kristalne strukture. Obična sol – NaCl – jedan je od najčešćih ionskih spojeva pronađenih u prirodi, a sastoji se u osnovnom obliku veze između pozitivno nabijenog atoma metala natrija i negativno nabijenog atoma klora.

Svojstva ionskih spojeva uključuju njihovo formiranje u rešetkaste strukture kristala i njihovo vrlo visoko vrelište i talište. Njihova krhkost također im daje sklonost lomljenju u manje kristale jednake veličine ako se udare dovoljnom snagom. Kristalne ionske soli također su topive u vodi, a nakon što su otopljene u vodi ili u čistoj tekućini, rastaljenom stanju, dobri su vodiči struje.

Imenovanje ionskih spojeva oduvijek je slijedilo tradiciju korištenja prvo kationa, ili pozitivno nabijenog iona, i stavljanja imena negativno nabijenog aniona na njega. Zbog toga je sol poznata kao natrijev klorid, a drugi primjeri su kalijev jodid, srebrni nitrat i živin klorid. Ukupni broj atoma pozitivnih kationa i atoma negativnih aniona nije uključen u strukturu imenovanja, jer bilo koji ionski spoj uravnotežuje te naboje. Spoj kao što je srebrni nitrat s kemijskom formulom AgNO3 ne zahtijeva množinu za skupinu nitrata. Međutim, ionski elementi poput željeza koji mogu imati pozitivan naboj od dva ili tri obično se nazivaju s obzirom na ovaj naboj, kao što je Fe+2 koji se naziva željezo (II).

U svom prirodnom obliku, ionski spojevi nikada nisu striktno ionski ili neutralni naboji, i često imaju određeni stupanj kovalentnosti – dijeljenje elektrona između različitih atomskih energetskih ljuski. Elektronegativnost utječe na to koliko je jak negativni naboj u ionskim spojevima, a Paulingova skala ocjenjuje fluor kao najelektronegativniji element s ocjenom 4.0. Ostali elementi, poput cezija, najmanje su elektronegativni na razini od 0.7. Ova različita razina elektronegativnosti koristi se za definiranje kovalentnih naspram ionskih veza. Nijedna razlika u elektronegativnosti između vezanih atoma ne predstavlja čistu, nepolarnu kovalentnu vezu, dok velika razlika elektronegativnosti predstavlja ionsku vezu.

Metali se u prirodi nalaze u obliku ionskih spojeva. To je zato što su metali u velikoj mjeri reaktivni s ugljikom i kisikom u prisutnosti vode, kao i s elementima poput sumpora, fosfora i silicija. Stoga pročišćavanje metala općenito počinje iskopavanjem ionskih spojeva, kao što su sulfidi, fosfati, karbonati i najčešće oksidi za proizvodnju čistih elementarnih metala koji se mogu koristiti u industriji.