Wat zijn ionische verbindingen?
Ionische verbindingen zijn chemische verbindingen die aan elkaar worden gebonden door elektrische ladingen van afzonderlijk geladen ionatomen. Gewoonlijk bestaat een ionische verbinding uit positief geladen metalen en negatief geladen niet-metalen en vormen ze kristallijne structuren. Gewoon zout - NaCl - is een van de meest voorkomende ionische verbindingen in de natuur, bestaande uit een binding tussen een positief geladen natriummetaalatoom en een negatief geladen chlooratoom.
Eigenschappen van ionische verbindingen omvatten hun vorming tot roosterstructuren van kristallen en hun zeer hoge kook- en smeltpunten. Hun brosheid geeft hen ook de neiging om in even grote kleinere kristallen te breken als ze met voldoende kracht worden geraakt. Kristallijne ionische zouten zijn ook oplosbaar in water en, eenmaal opgelost in water of in een zuivere vloeibare, gesmolten toestand, zijn goede geleiders van elektriciteit.
Het benoemen van ionische verbindingen heeft altijd de traditie gevolgd om eerst het kation of positief geladen ion te gebruiken en de naam van het negatief geladen anion erop te plakken. Dit is de reden waarom zout natriumchloride wordt genoemd. Andere voorbeelden zijn kaliumjodide, zilvernitraat en kwikchloride. Het totale aantal positieve kationatomen en negatieve anionatomen is niet opgenomen in de naamgevingsstructuur, omdat elke ionische verbinding deze ladingen compenseert. Een verbinding zoals zilvernitraat met de chemische formule van AgNO 3 vereist geen meervoud voor de nitraatgroep. Ionische elementen zoals ijzer die een positieve lading van twee of drie kunnen hebben, worden echter gewoonlijk aangeduid met verwijzing naar deze lading, zoals Fe + 2 ijzer (II) wordt genoemd.
In hun natuurlijke vorm zijn ionische verbindingen nooit strikt ionisch of neutraal, en hebben vaak een zekere mate van covalentie - het delen van elektronen tussen verschillende atomaire energieschillen. Elektronegativiteit beïnvloedt hoe sterk de negatieve lading is in ionische verbindingen, met de Pauling-schaal rating fluor als het meest elektronegatieve element bij een rating van 4,0. Andere elementen, zoals cesium, zijn het minst elektronegatief op een niveau van 0,7. Dit variërende niveau van elektronegativiteit wordt gebruikt om covalente versus ionische bindingen te helpen definiëren. Geen verschil in elektronegativiteit tussen gebonden atomen vertegenwoordigt een zuivere, niet-polaire covalente binding, terwijl een groot verschil in elektronegativiteit een ionische binding vertegenwoordigt.
Metalen worden in de natuur gevonden in de vorm van ionische verbindingen. Dit komt omdat metalen grotendeels reactief zijn met koolstof en zuurstof in aanwezigheid van water, evenals elementen zoals zwavel, fosfor en silicium. Daarom begint de zuivering van metalen in het algemeen met het delven van ionische verbindingen, zoals sulfiden, fosfaten, carbonaten en meestal oxiden om zuivere elementaire metalen te produceren die in de industrie kunnen worden gebruikt.