Joninių junginių savybės, paaiškinta
Maximilian Stock Ltd. / Getty Images
Joniniai junginiai turi joninių jungčių. Joninis ryšys susidaro, kai yra didelis elektronegatyvumo skirtumas tarp elementų, dalyvaujančių ryšyje. Kuo didesnis skirtumas, tuo stipresnė trauka tarp teigiamo jono (katijono) ir neigiamo jono (anijono).
Joninių junginių savybės
- Joniniai junginiai susidaro, kai atomai jungiasi vienas su kitu joniniais ryšiais.
- Joninė jungtis yra stipriausias cheminio ryšio tipas, kuris lemia būdingas savybes.
- Vienas jungties atomas turi dalinį teigiamą krūvį, o kitas atomas turi dalinį neigiamą krūvį. Dėl šio elektronegatyvumo skirtumo ryšys tampa polinis, todėl kai kurie junginiai yra poliniai.
- Tačiau poliniai junginiai dažnai ištirpsta vandenyje. Dėl to joniniai junginiai tampa gerais elektrolitais.
- Dėl joninio ryšio stiprumo joniniai junginiai turi aukštą lydymosi ir virimo temperatūrą bei didelę lydymosi ir garavimo entalpiją.
Joninių junginių bendros savybės
Joninių junginių savybės yra susijusios su tuo, kaip stipriai teigiami ir neigiami jonai traukia vienas kitą joninis ryšys . Ikoniniai junginiai taip pat pasižymi šiomis savybėmis:
- Ashcroft, Neil W.; Merminas, N. Davidas (1977). Kietojo kūno fizika (27-asis pakartojimas). Niujorkas: Holtas, Rinehartas ir Winstonas. ISBN 978-0-03-083993-1.
- Brownas, Teodoras L.; LeMay, H. Eugenijus, jaunesnysis; Burstenas, Bruce'as E.; Lanfordas, Stevenas; Sagatys, Dalius; Duffy, Neilas (2009). Chemija: centrinis mokslas: plati perspektyva (2 leidimas). Frenchs Forest, NSW: Pearson Australia. ISBN 978-1-4425-1147-7
Joniniai junginiai sudaro kristalines gardeles, o ne amorfines kietąsias medžiagas. Nors molekuliniai junginiai kristalų pavidalu, jie dažnai būna kitokios formos, be to, molekuliniai kristalai paprastai yra minkštesni nei joniniai kristalai. Atominiu lygmeniu joninis kristalas yra taisyklinga struktūra, kai katijonas ir anijonas keičiasi vienas su kitu ir sudaro trimatę struktūrą, daugiausia paremtą tuo, kad mažesnis jonas tolygiai užpildo tarpus tarp didesnio jono.
Norint įveikti teigiamų ir neigiamų jonų trauką joniniuose junginiuose, reikalinga aukšta temperatūra. Todėl joniniams junginiams ištirpdyti arba užvirti reikia daug energijos.
Kaip ir joniniai junginiai turi aukštą lydymosi ir virimo taškai , paprastai jie turi sintezės ir garavimo entalpijas, kurios gali būti 10–100 kartų didesnės nei daugumos molekulinių junginių. Lydymosi entalpija yra šiluma, reikalinga vieno molio kietos medžiagos ištirpimui esant pastoviam slėgiui. The garavimo entalpija yra šiluma, reikalinga vieno molio skysto junginio išgaravimui esant pastoviam slėgiui.
Joniniai kristalai yra kieti, nes teigiami ir neigiami jonai yra stipriai traukiami vienas prie kito ir juos sunku atskirti, tačiau, kai joninis kristalas yra spaudžiamas, panašaus krūvio jonai gali būti priversti arčiau vienas kito. Elektrostatinės atstūmimo gali pakakti kristalui suskaidyti, todėl joninės kietosios medžiagos taip pat yra trapios.
Kada joniniai junginiai yra ištirpę vandenyje, disocijuoti jonai laisvai praleidžia elektros krūvį per tirpalą. Ištirpę joniniai junginiai (išlydytos druskos) taip pat praleidžia elektrą.
Nors jie elgesio išlydytoje formoje arba viduje vandeninis tirpalas , joninės kietosios medžiagos nelabai gerai praleidžia elektrą, nes jonai taip glaudžiai surišti vienas su kitu.
Dažnas namų ūkio pavyzdys
Žinomas joninio junginio pavyzdys yra valgomoji druska arba natrio chloridas . Druskos lydymosi temperatūra yra 800ºC. Nors druskos kristalas yra elektros izoliatorius, druskos tirpalai (vandenyje ištirpinta druska) lengvai praleidžia elektrą. Išlydyta druska taip pat yra laidininkas. Jei tyrinėjate druskos kristalus padidinamuoju stiklu, galite stebėti taisyklingą kubinę struktūrą, susidariusią dėl kristalinės gardelės. Druskos kristalai yra kieti, tačiau trapūs – kristalą lengva sutraiškyti. Nors ištirpusi druska turi atpažįstamą skonį, kietos druskos kvapo nejaučiate, nes jos garų slėgis žemas.
Priešingai, cukrus yra kovalentinis junginys. Jis turi žemesnę lydymosi temperatūrą nei druska. Jis tirpsta vandenyje, bet nesiskiria į jonus, todėl jo tirpalas nepraleidžia elektros. Cukrus formuojasi kristalais, tačiau jaučiamas jo saldumas, nes jo garų slėgis gana aukštas.