ترکیبات یونی زمانی تشکیل می ‌شوند که گونه‌ هایی که به آسانی الکترون ‌های خود را از دست می ‌دهند (فلز) با گونه ‌هایی که به آسانی الکترون می ‌گیرند (غیر فلزات) واکنش می ‌دهند و انتقال الکترون‌ ها اتفاق می‌افتد. ترکیبی که از این انتقال الکترون ها تشکیل می شود توسط جاذبه های الکترواستاتیکی (پیوندهای یونی) بین یون های بار مخالف موجود  تثبیت می شود و ترکیب یونی تشکیل می شود.

در هر ترکیب یونی، تعداد کل بارهای مثبت کاتیون ها برابر است با تعداد کل بارهای منفی آنیون ها. بنابراین، ترکیبات یونی به طور کلی از نظر الکتریکی خنثی هستند، حتی اگر حاوی یون های مثبت و منفی باشند. ما می توانیم از این مشاهدات برای نوشتن فرمول یک ترکیب یونی استفاده کنیم. فرمول یک ترکیب یونی باید دارای نسبتی از یون ها باشد به طوری که تعداد بارهای مثبت و منفی برابر باشد.

به عنوان مثال هر اتم کلسیم (گروه ۲) می تواند دو الکترون از خود جدا کند و یکی را به هر یک از دو اتم کلر منتقل کند تا CaCl2 تشکیل دهد که از یون های Ca2+ و Cl- به نسبت یک یون Ca2+ به دو یون Cl- تشکیل شده است.

ترکیب یونی چیست؟

ترکیبی که حاوی یون است و با پیوندهای یونی در کنار هم قرار می گیرد، ترکیب یونی نامیده می شود. جدول تناوبی می تواند به ما کمک کند بسیاری از ترکیبات یونی را بشناسیم. وقتی یک فلز با یک یا چند نافلز ترکیب می شود آن ترکیب معمولا  یونی است. این دستورالعمل برای پیش ‌بینی تشکیل ترکیب یونی برای اکثر ترکیباتی که معمولا در دوره‌ های شیمی مقدماتی با آنها مواجه می‌ شوند، به خوبی کار می‌ کند. با این حال، همیشه درست نیست (به عنوان مثال، کلرید آلومینیوم، AlCl3 یونی نیست).

ترکیب یونی را می توان به عنوان ترکیبی از یون ها تعریف کرد و ذرات دارای پیوندهای یونی قوی هستند. این ترکیبات سخت و شکننده هستند زیرا یون های مثبت و منفی به شدت به سمت یکدیگر جذب می شوند و به سختی جدا می شوند. آنها به جای جامدات آمورف، کریستال ها را تشکیل می دهند.

ترکیبات یونی جامد نیز به دلیل پیوند یونی قوی عایق های خوبی هستند. اما این ترکیبات اگر در آب حل شوند و الکتریسیته هستند. همانطور که گفتیم نمک خوراکی کریستالی سفید معمولی یا کلرید سدیم (NaCl) نمونه خوبی از ترکیبات یونی است.

خواص و ویژگی های ترکیب یونی

نقطه ذوب و جوش بالا

ترکیبات یونی سخت هستند و توسط نیروهای الکترواستاتیک قوی نگه داشته می شوند و شکستن آنها را سخت می کند. برای شکستن چنین نیروهای قوی و غلبه بر نیروی جاذبه بین آنها، نقطه ذوب و جوش بالایی لازم است.

آنتالپی بالا از همجوشی و تبخیر

ترکیبات یونی معمولاً دارای آنتالپی همجوشی و تبخیر بالاتری نسبت به سایر ترکیبات مولکولی معمولی هستند. آنتالپی آنها ۱۰-۱۰۰ برابر بیشتر از ترکیبات مولکولی است.

حلالیت

ترکیبات یونی در حلال های قطبی مانند آب محلول هستند. آنها در حلال های کووالانسی غیر قطبی کمتر حل می شوند.

ماهیت کریستالی

ترکیبات یونی ساختارهای کریستالی تشکیل می دهند اما اندازه آن به اندازه آنیون ها و کاتیون ها بستگی دارد. ساختار بلوری ترکیبات یونی بدون بار است زیرا تعدادی از کاتیون ها برابر با آنیون هایی هستند که ترکیب شده و ترکیبات یونی را تشکیل می دهند.

سخت و شکننده

ترکیبات یونی سخت هستند زیرا یون ها با نیروهای الکترواستاتیک قوی در کنار هم نگه داشته می شوند. این ترکیبات به سختی به قطعات تکه تکه می شوند زیرا توسط نیروهای قوی نگه داشته می شوند بنابراین فشار زیادی برای شکستن ترکیبات یونی در طبیعت شکننده اعمال می شود.

رسانای خوب الکتریسیته به صورت آبی یا مذاب

ترکیبات یونی زمانی که به صورت آبی یا مذاب هستند به عنوان رسانای خوب الکتریسیته عمل می کنند، زیرا ترکیبات یونی نزدیک به هم بسته بندی شده اند که اجازه حرکت در یون ها را نمی دهند و در نتیجه آن را به هادی بد تبدیل می کنند. اما وقتی به شکل آبی یا مذاب هستند یون ها آزادانه حرکت می کنند که باعث می شود رسانای خوبی برای الکتریسیته به شکل آبی یا مذاب باشند.

به عنوان عایق عمل می کند

ترکیبات یونی به عنوان رسانای خوب الکتریسیته در حالت مذاب یا آبی عمل می کنند در غیر این صورت به عنوان عایق عمل می کنند.

ترکیب یونی چیست و از ویژگی ترکیب یونی چه می دانید؟

تفاوت بین ترکیبات کووالانسی و یونی

• پیوندهای یونی تمایل به انتقال الکترون دارند، پیوندهای کووالانسی آنها را به اشتراک می گذارند
• ترکیبات یونی دارای نقطه ذوب و جوش بالاتری هستند، ترکیبات کووالانسی دارای نقطه ذوب و جوش کمتری هستند.
• ترکیبات یونی تمایل بیشتری به داشتن مولکول های قطبی دارند و ترکیبات کووالانسی کمتر
• ترکیبات آلی تمایل به پیوند کووالانسی دارند
• ترکیبات یونی معمولاً بین یک فلز و یک غیر فلز به وجود می آیند. ترکیبات حاوی غیرفلزات کووالانسی هستند.
• ترکیبات یونی دارای یون در محلول یا در حالت مذاب هستند و رسانای الکتریسیته هستند
• پیوندهای یونی بسیار قوی تر از پیوندهای کووالانسی هستند
• ترکیبات یونی معمولا یک جامد با شکل مشخص در دمای اتاق هستند، ترکیبات کووالانسی معمولا گازها، مایعات یا جامدات نرم هستند.
• ترکیبات یونی اغلب در حلال های آلی حل نمی شوند، در حالی که ترکیبات کووالانسی اغلب حل می شوند
• ترکیبات یونی توسط نیروهای الکترواستاتیکی کنار هم نگه داشته می شوند و زمانی تشکیل می شوند که دو اتم دارای اختلاف الکترونگاتیوی زیادی باشند.

ترکیب یونی دوتایی

ترکیب یونی دوتایی شامل دو اتم هستند که معمولا از یک فلز و غیر فلز به دلیل دادن و گرفتن الکترون ایجاد می شود. در ادامه به دو مورد از این ترکیبات اشاره شده است.

کلرید سدیم  (NaCl)

سدیم یک الکترون در لایه ظرفیت خود دارد و برای رسیدن به یک پیکربندی پایدار یک الکترون از دست می ‌دهد زیرا تعداد پروتون ‌ها تغییر نمی‌ کند و الکترون‌ ها یک عدد کاهش می‌ یابند، بار خالص تبدیل به +۱ می ‌شود و یک کاتیون تشکیل می ‌دهد. در حالی که کلر دارای ۷ الکترون در لایه ظرفیت خود است، بنابراین برای پایدار شدن به یک الکترون نیاز دارد، یک الکترون از سدیم می گیرد و در نتیجه یک پیوند یونی بین سدیم و کلر تشکیل می شود و NaCl را تشکیل می دهد.

کلرید منیزیم  (MgCl2)

منیزیم دارای دو الکترون در لایه ظرفیت خود است و برای بدست آوردن یک پیکربندی هشتگانه پایدار باید دو الکترون از دست بدهد زیرا تعداد پروتون ها تغییر نمی کند و الکترون ها دو تا کاهش می یابد، بار خالص تبدیل به +۲ می شود و یک کاتیون را تشکیل می دهد.

در حالی که کلر دارای ۷ الکترون در لایه ظرفیت خود است، بنابراین برای پایدار شدن به یک الکترون نیاز دارد، یک الکترون از منیزیم می گیرد زیرا منیزیم دو الکترون از دست داده است و کلر می تواند تنها یک الکترون به دست آورد. پیوند یونی بین منیزیم و کلر تشکیل دهنده MgCl2.

تفاوت پیوند یونی و ترکیب یونی

پیوند یونی، پیوند بین اتم ها است که در آن الکترون ها (بیشتر) از یک اتم به اتم دیگر منتقل می شوند. هرچه اشتراک الکترون ها کمتر باشد، پیوند دارای ویژگی یونی بیشتری است. ترکیب یونی حاصل از این پیوندهای اتمی است که خصوصیات آن شرح داده شد.