Kaj so ionske spojine?

Ionske spojine so kemične spojine, ki jih povezujejo električni naboji posamezno nabitih ionskih atomov. Običajno je ionska spojina sestavljena iz pozitivno nabitih kovin in negativno nabitih nekovin, ki tvorijo kristalne strukture. Navadna sol – NaCl – je ena najpogostejših ionskih spojin, ki jih najdemo v naravi, sestavljena je iz osnovne oblike vezi med pozitivno nabitim atomom kovine natrija in negativno nabitim atomom klora.

Lastnosti ionskih spojin vključujejo njihovo tvorbo v rešetkaste strukture kristalov ter njihovo zelo visoko vrelišče in tališče. Njihova krhkost jim daje tudi nagnjenost k lomljenju v enako velike manjše kristale, če jih udarite z dovolj sile. Kristalne ionske soli so tudi topne v vodi in so, ko so enkrat raztopljene v vodi ali v čisti tekočini, staljenem stanju, dobri prevodniki električne energije.

Poimenovanje ionskih spojin je vedno sledilo tradiciji uporabe najprej kationa ali pozitivno nabitega iona in nanj nalepili ime negativno nabitega aniona. Zato je sol znana kot natrijev klorid, drugi primeri pa so kalijev jodid, srebrov nitrat in živosrebrov klorid. Skupno število atomov pozitivnih kationov in atomov negativnih anionov ni vključeno v strukturo poimenovanja, saj katera koli ionska spojina uravnoteži te naboje. Spojina, kot je srebrov nitrat s kemijsko formulo AgNO3, ne zahteva množine za skupino nitratov. Vendar pa se ionski elementi, kot je železo, ki imajo lahko dva ali tri pozitiven naboj, običajno omenjajo glede na ta naboj, na primer Fe+2, ki se imenuje železo (II).

V svoji naravni obliki ionske spojine niso nikoli strogo ionske ali nevtralne naboje in imajo pogosto določeno stopnjo kovalentnosti – delitev elektronov med različnimi lupinami atomske energije. Elektronegativnost vpliva na to, kako močan je negativni naboj v ionskih spojinah, pri čemer Paulingova lestvica ocenjuje fluor kot najbolj elektronegativen element z oceno 4.0. Drugi elementi, kot je cezij, so najmanj elektronegativni na ravni 0.7. Ta različna raven elektronegativnosti se uporablja za pomoč pri določanju kovalentnih in ionskih vezi. Nobena razlika v elektronegativnosti med vezanimi atomi ne predstavlja čiste, nepolarne kovalentne vezi, medtem ko velika razlika v elektronegativnosti predstavlja ionsko vez.

Kovine v naravi najdemo v obliki ionskih spojin. To je zato, ker so kovine v veliki meri reaktivne z ogljikom in kisikom v prisotnosti vode, pa tudi z elementi, kot so žveplo, fosfor in silicij. Zato se čiščenje kovin običajno začne z rudarjenjem ionskih spojin, kot so sulfidi, fosfati, karbonati in najpogosteje oksidi za proizvodnjo čistih elementarnih kovin, ki se lahko uporabljajo v industriji.