Jonu savienojumu īpašības, paskaidrots
Maximilian Stock Ltd. / Getty Images
Jonu savienojumi satur jonu saites. Jonu saite veidojas, ja ir liela elektronegativitātes atšķirība starp elementiem, kas piedalās saitē. Jo lielāka atšķirība, jo spēcīgāka ir pievilcība starp pozitīvo jonu (katjonu) un negatīvo jonu (anjonu).
Jonu savienojumu īpašības
- Jonu savienojumi veidojas, kad atomi savienojas viens ar otru ar jonu saitēm.
- Jonu saite ir spēcīgākais ķīmiskās saites veids, kas rada raksturīgas īpašības.
- Vienam saites atomam ir daļējs pozitīvs lādiņš, bet otram atomam ir daļējs negatīvs lādiņš. Šī elektronegativitātes atšķirība padara saiti polāru, tāpēc daži savienojumi ir polāri.
- Bet polārie savienojumi bieži izšķīst ūdenī. Tas padara jonu savienojumus par labiem elektrolītiem.
- Jonu saites stiprības dēļ jonu savienojumiem ir augsta kušanas un viršanas temperatūra un augsta saplūšanas un iztvaikošanas entalpija.
Īpašības, ko koplieto jonu savienojumi
Jonu savienojumu īpašības ir saistītas ar to, cik spēcīgi pozitīvie un negatīvie joni piesaista viens otru jonu saite . Ikoniskajiem savienojumiem ir arī šādas īpašības:
- Eškrofts, Nīls V.; Mermins, N. Deivids (1977). Cietvielu fizika (27. repr. izd.). Ņujorka: Holts, Rineharts un Vinstons. ISBN 978-0-03-083993-1.
- Brauns, Teodors L.; Lemejs, H. Eižens, jaunākais; Bērstens, Brūss E.; Lenfords, Stīvens; Sagatys, Daliuss; Dafijs, Nīls (2009). Ķīmija: centrālā zinātne: plaša perspektīva (2. izdevums). Frenchs Forest, NSW: Pearson Australia. ISBN 978-1-4425-1147-7
Jonu savienojumi veido kristāla režģi, nevis amorfas cietas vielas. Lai gan molekulārie savienojumi Ja tie ir kristāli, tiem bieži ir citas formas, turklāt molekulārie kristāli parasti ir mīkstāki nekā jonu kristāli. Atomu līmenī jonu kristāls ir regulāra struktūra, kurā katjons un anjons mainās viens ar otru un veido trīsdimensiju struktūru, kuras pamatā galvenokārt ir mazākais jons, kas vienmērīgi aizpilda spraugas starp lielāko jonu.
Ir nepieciešama augsta temperatūra, lai pārvarētu pievilcību starp pozitīvajiem un negatīvajiem joniem jonu savienojumos. Tāpēc, lai izkausētu jonu savienojumus vai izraisītu to viršanu, ir nepieciešams daudz enerģijas.
Tāpat kā jonu savienojumiem ir augsta kušanas temperatūra un viršanas punkti , tiem parasti ir saplūšanas un iztvaikošanas entalpija, kas var būt 10 līdz 100 reizes lielāka nekā lielākajai daļai molekulāro savienojumu. Sapludināšanas entalpija ir siltums, kas nepieciešams, lai izkausētu vienu molu cietas vielas pastāvīgā spiedienā. The iztvaikošanas entalpija ir siltums, kas nepieciešams, lai pastāvīgā spiedienā iztvaicētu vienu molu šķidra savienojuma.
Jonu kristāli ir cieti, jo pozitīvie un negatīvie joni ir stipri piesaistīti viens otram un ir grūti atdalāmi, tomēr, ja uz jonu kristālu tiek izdarīts spiediens, līdzīga lādiņa joni var tikt piespiesti viens otram tuvāk. Elektrostatiskā atgrūšanās var būt pietiekama, lai sadalītu kristālu, tāpēc jonu cietās vielas arī ir trauslas.
Kad jonu savienojumi ir izšķīdināti ūdenī, disociētie joni var brīvi vadīt elektrisko lādiņu caur šķīdumu. Izkausēti jonu savienojumi (izkausēti sāļi) arī vada elektrību.
Lai gan viņi rīcību izkausētā veidā vai in ūdens šķīdums , jonu cietās vielas slikti vada elektrību, jo joni ir tik cieši saistīti viens ar otru.
Izplatīts mājsaimniecības piemērs
Pazīstams jonu savienojuma piemērs ir galda sāls vai nātrija hlorīds . Sāls ir augsta kušanas temperatūra 800ºC. Kamēr sāls kristāls ir elektrisks izolators, sāls šķīdumi (ūdenī izšķīdināts sāls) viegli vada elektrību. Izkausētais sāls ir arī vadītājs. Pārbaudot sāls kristālus ar palielināmo stiklu, var novērot regulāro kubisko struktūru, kas izriet no kristāla režģa. Sāls kristāli ir cieti, tomēr trausli — kristālu ir viegli sasmalcināt. Lai gan izšķīdušajam sālim ir atpazīstama garša, jūs nejūtat cietas sāls smaku, jo tai ir zems tvaika spiediens.
Turpretim cukurs ir kovalents savienojums. Tam ir zemāka kušanas temperatūra nekā sāls. Tas šķīst ūdenī, bet nesadalās jonos, tāpēc tā šķīdums nevada elektrību. Cukurs veido kristālus, bet var sajust tā saldumu, jo tam ir salīdzinoši augsts tvaika spiediens.