ویژگی های پیوند یونی

پیوندهای یونی توسط انتقال کامل الکترون ها از یک اتم به اتم دیگر مشخص شده، که منجر به تشکیل دو ذره ی باردار به نام یون ها می گردد، که با کمک نیروهای الکتروستاتیک در کنار همدیگر نگه داشته می شوند. در این مقاله، در رابطه با این واقعه ی جذاب در شیمی که اتم های عناصر مختلف در ترکیب با هم تشکیل یک ماده ی جدید می دهند، بحث می کنیم.
شیمی علمی جذاب بوده و در حال حاضر در اطراف ما وجود دارد، قطرات باران زیبا بر روی پنجره، قندهای شیرین در میوه ها، یا نمکی که باعث مزه دار کردن غذای شما می شود، همگی در حوزه‌ای از شیمی قرار دارند. آیا شما تاکنون به نحوه ی ترکیب سدیم و کلر به منظور تشکل نمک (سدیم کلرید) فکر کرده اید؟ نمک به واسطه ی تشکیل پیوند یونی ایجاد می گردد.

مفاهیم اساسی در پیوند شیمیایی

همه ی ترکیبات شیمیایی به واسطه ی ترکیبات مختلف عناصر تشکیل دهنده، به وجود می آیند. اتم های یک عنصر یا عناصر مختلف به منظور نگه داشتن مولکول ها در کنار هم توسط پیوندهای شیمیایی مختلف با هم ترکیب می گردند و سپس آن ها یک ترکیب باثبات را تشکیل می دهند. پیوندهای شیمیایی دارای انواع مختلف بوده و استحکامی متنوعی دارند.

ظرفیت الکترون ها و الکترونگاتیویته

همه ی عناصر دارای بار الکتریکی خاصی هستند که به عنوان تعداد الکترون هایی که آن ها در بیرونی ترین لایه ی ظرفیت مدار خود حمل می کنند، بیان می شود. این الکترون ها به عنوان الکترون های ظرفیت شناخته شده و آن ها نقش کلیدی را در تشکیل پیوند ایفاء می کنند. الکترونگاتیویته ی هر عنصر وابسته به تعداد الکترون های لایه ی ظرفیت دارد که آن ها حمل می کنند. با توجه به این واقعیت که هر عنصر دارای تعداد متفاوتی الکترون های ظرفیت می باشد، آن ها می توانند تعداد مختلفی از حالات ظرفیت را نشان دهند.

پیوندهای شیمیایی چگونه تشکیل می شود؟

هدف از تشکیل پیوندهای شیمیایی هر نوع، داشتن قاعده ی هشتایی بوده که بیان می کند تمایل طبیعی اتم های عناصر با عدد اتمی پایین تر (کمتر از 20) به منظور رسیدن به شکل هشتایی وجود دارد که چیزی جز 8 الکترون در بیرونی ترین لایه ی آن ها نیست. بنابراین، این اتم ها تمایل زیادی به ترکیب با عناصر دیگر برای رسیدن به پیکربندی پایدارترین گازهای نجیب دارند، دلیل این امر این است که پیکربندی گازهای نجیب بسیار پایدار می باشد.
انواع پیوندهای شیمیایی
این الکترون ها توسط دادن، پذیرفتن و یا به اشتراک گذاشتن الکترون ها تشکیل پیوند می دهند. این اصل اساسی پیوند شیمیایی می باشد. رایج ترین نوع پیوندهای شیمیایی شامل:

پیوند کوالانسی

پیوند یونی
پیوند فلزی
در حالی که به اشتراک گذاشتن الکترون ها توسط اتم ها تشکیل پیوندهای کولانسی می دهند، انتقال الکترون ها از یک اتم به اتم دیگر تشکیل پیوندهای یونی می دهند. در این جا به صورت دقیق در رابطه با جنبه های مختلف پیوند یونی بحث خواهیم کرد.

توضیح با یک مثال

پیوند یونی چیزی نیست جز یک نوع پیوند شیمیایی که شامل انتقال کامل الکترون ها از یک اتم به اتم دیگر می باشد. هنگامی که اتم ها الکترون از دست می دهند و یا به دست می آورند، آن ها تبدیل به یون های با بار متفاوت یا یون هایی با بار مخالف می گردند. سپس یون ها باردار به واسطه ی نیروی الکتروستاتیک به همدیگر می چسپند، که یون های با بار مخالف به سمت همدیگر حرکت کرده و منجر به تشکیل یک پیوند یویی می گردند.
مثال
رایج ترین پیوند یونی تشکیل سدیم کلرید بوده که در آن یک اتم سدیم با یک اتم کلر ترکیب می شود.
اجازه دهید نگاهی به پیکربندی هر اتم داشته باشیم.
سدیم: 2، 8، 1 و کلر: 2، 8، 7
بنابراین ما می بینیم که یک اتم کلر نیاز به یک الکترون به منظور رسیدن به پیکربندی نزدیک ترین نجیب یعنی آرگون دارد (2، 8 ،8). از طرف دیگر، یک اتم از سدیم، نیاز به از دست دادن تک الکترون در بیرونی ترین لایه ی خود جهت دستیابی به پیکربندی نزدیک ترین گاز نجیب یعنی تئون (2، 8) دارد.
در چنین حالتی، اتم سدیم بیرونی ترین الکترون خود را به اتم کلر، که تنها نیاز به یک الکترون به منظور رسیدن به پیکربندی هشتایی دارد، می دهد. یون سدیم به واسطه ی از دست دادن یک الکترون دارای بار مثبت شده، در حالی که یون کلر به واسطه ی به دست آوردن یک الکترون اضافی دارای بار منفی می گردد. بنابراین، یون های با بار مختلف تشکیل می گردند، که این یون ها به هم متصل شده و منجر به تشکیل یک پیوند یونی می گردند.

مشخصات

وجود پیوندهای یونی خواص شیمیایی و فیزیکی ترکیب حاصل را تحت تاثیر قرار می دهد. چند ویژگی برجسته برای پیوندهای یونی وجود دارد و در این جا برخی از آن ها را ذکر می کنیم.
با توجه به این واقعیت که فلزات تمایل به از دست دادن الکترون و غیر فلزات تمایل به به دست آوردن الکترون دارند، پیوندهای یونی بین فلزات و غیر فلزات رایج می باشد. در این جا، برخلاف پیوندهای کوالانسی که می تواند تنها بین غیر فلزات تشکیل شود، پیوندهای یونی می توانند بین فلزات و غیر فلزات تشکیل شوند.
در حال نامگذاری این ترکیبات، نام فلز همیشه اول آمده و نام غیر فلز دوم می آید. برای مثال، در مورد سدیم کلرید (NaCl)، سدیم فلز بوده، در حالی که کلر غیر فلز می باشد.
ترکیباتی که حاوی پیوندهای یونی هستند، به راحتی در آب و همچنین در دیگر حلال های قطبی حل می شوند. بنابراین، این پیوندها بر روی حلالیت ترکیبات حاصل تاثیر می گذارند.
هنگامی که ترکیبات یونی در حلال به منظور تشکیل یک محلول همگن حل می شوند، محلول تمایل به هدایت الکتریکی دارد.
پیوند یونی بر روی نقطه ی ذوب ترکیبات تاثیر گذاشته و چنین ترکیباتی تمایل به داشتن نقطه ی ذوب بالاتر دارند، که این بدین معنی است که این پیوندها در محدوده ی دماهای بیشتر پایدار باقی می مانند.