موضوع مقاله: پیوند یونی | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # پیوند یونی | مقدمه: سدیم برای رسیدن به آرایش الکترونی پایداری خود الکترون بیرونی خود را از دست می‌دهد و این الکترون به صورت یک فرایند گرمازا (اگزوترمیک) به اتم فلوئور وارد می‌شود. | ## بخش 1: پیوند یونی | یون‌های با بار متضاد؛ که معمولاً شمار آن‌ها بسیار است، پس از آن با جذب یکدیگر شکل جامد در می‌آیند. این پیوند زمانی شکل می‌گیرد که یک اتم الکترون از دست می‌دهد و اتم دیگر آن الکترون را می‌گیرد. در نتیجه، اتمی که الکترون از دست داده بار مثبت می‌گیرد و اتمی که الکترون گرفته بار منفی پیدا می‌کند. این بارهای مخالف همدیگر را جذب می‌کنند و همین کشش الکتریکی باعث ایجاد پیوند یونی می‌شود.مانند قرض دادن توپ از یک بچه به دیگری که بعدش یکی توپ‌دار و یکی توپ‌بی‌توپ می‌شود و همین باعث کشش بینشان خواهد شد. برای نمونه، سدیم (Na) یک الکترون خود را به کلر (Cl) می‌دهد و در نتیجه کلرید سدیم یا همان نمک خوراکی (NaCl) به‌وجود می‌آید.کتاب درسی شیمی پایه دهم آموزش و پرورش ایران تفاوت اصلی پیوند یونی با پیوند کووالانسی این است که در کووالانسی الکترون‌ها میان اتم‌ها به اشتراک گذاشته می‌شوند، ولی در یونی الکترون‌ها کامل جابه‌جا می‌شوند.Atkins, P. دانستن این نوع پیوند به ما کمک می‌کند بفهمیم چرا بعضی مواد جامد هستند و شبکهٔ بلوری محکم دارند، چرا نمک در آب حل می‌شود و چرا رسانایی الکتریکی محلول نمک بالاست. این شناخت پایه‌ای در شیمی و زیست‌شناسی کاربرد دارد و برای درک رفتار مواد در داروسازی، کشاورزی، یا حتی صنایع غذایی ضروری است.Brown, T. بنابراین، پیوند یونی یا پیوند الکترووالانسی نوعی پیوند شیمیایی بر پایهٔ جذب متقابل نیروی الکترواستاتیک، بین یون‌های ناهمنام است. ترکیبات یونی متشکل از تعداد زیادی آنیون و کاتیون هستند که با طرح معین هندسی در کنار هم قرار گرفته‌اند و یک بلور به وجود می‌آورند. فرمول شیمیایی یک ترکیب یونی نشانه ساده‌ترین نسبت یون‌های مختلف برای به وجود آوردن بلوری است که از نظر الکتریکی خنثی باشد. به‌طور کلی پیوندهای شمیایی نتیجه‌ای از تمایل اتم‌ها برای داشتن لایه آخر تکمیل شده است که این تلاش در فلزات با از دست دادن الکترون و در نافلزات با گرفتن الکترون همراه است. ماهیت یون وقتی اتم‌ها به یون تبدیل می‌شوند، خواص آن‌ها شدیداً تغییر می‌کند؛ مثلاً مجموعه‌ای از مولکول‌های برم قرمز است. مجموعه بزرگی از مولکول‌های کلر(Cl)، گازی سمّی به‌رنگ زرد مایل به سبز است، ولی یون‌های کلرید مواد مرکب رنگ ایجاد نمی‌کنند و سمّی نیستند. به همین لحاظ است که یونهای سدیم و کلر را به صورت نمک طعام می‌توان بدون ترس از واکنش شدید روی گوجه فرنگی ریخت. | ## بخش 2: پیوند یونی | خواص مواد مرکب یونی رسانایی الکتریکی: رسانایی الکتریکی مواد مرکب یونی مذاب به این علت است که وقتی قطب‌هایی با بار مخالف در این مواد مذاب قرار گیرد و میدان الکتریکی برقرار شود، یون‌ها آزادانه به حرکت در می‌آیند. در جسم جامد که یون‌ها بی‌حرکت‌اند و نمی‌توانند آزادانه حرکت کنند، جسم خاصیت رسانش الکتریکی ندارد. برای پیوندهای قوی انرژی بسیاری لازم است تا یون‌ها از هم جدا شوند و امکان حرکت آزاد حالت مذاب را پیدا کنند. شکنندگی: مواد مرکب یونی شکننده‌اند؛ زیرا که ساختار جامد آن‌ها آرایه منظمی از یونهاست؛ مثلاً ساختار سدیم کلرید (NaCl) را در نظر بگیرید. هرگاه یک سطح از یونها فقط به فاصله یک یون در هر جهت جابجا شود، یونهایی که بار مشابه دارند در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند و یکدیگر را دفع می‌کنند و چون جاذبه‌ای در کار نیست بلور می‌شکند. خصلت پیوند یونی هرچه اختلاف الکترونگاتیوی بین اتم‌هایی که با هم پیوند داده‌اند، بیش‌تر باشد؛ پیوند بین دو اتم یونی‌تر می‌شود؛ مثلاً پیوند بین اتم سدیم و کلر به شکل یک پیوند یونی در نظر گرفته می‌شود زیرا از جاذبهٔ بین یون‌های سدیم مثبت و کلر منفی -(cl) ایجاد شده است. ارتباط ساختار و خواص (انرژی شبکه) هرچه بار یون‌ها بیشتر باشد، نیروی جاذبه بین آن‌ها قوی‌تر است. با افزایش انرژی شبکه، به‌طور کلی شاهد افزایش نقطه ذوب و جوش ترکیب‌های یونی هستیم. اگر هر یک از این فلزات از هر اتم یک الکترون از دست بدهند، جزء باقی‌مانده آرایش الکترونی گاز نجیب متناظر خود را پیدا می‌کند؛ مثلاً، Li یک الکترون والانس در آرایش حالت پایه دارد. یک اتم باردار مانند یا یک گروه از اتم‌های باردار، مانند گروه سولفات را یون می‌گویند. پس برای اینکه Mg , Ca , Sr , Ba ساختار گاز نجیب را به دست آورند اتم‌های هر عنصر باید دو الکترون از دست بدهند. برای جدا شدن سومین الکترون لازم است جفت الکترونهای تراز اصلی با انرژی پایین‌تر شکسته شود. جداشدن الکترونها از فلزات و تشکیل یونهای مثبت حاصل از آن‌ها را می‌توان به راه‌های مختلف ترسیم کرد. پس جدا شدن یک الکترون از یک اتم معین جدا شدن الکترون‌های بعدی به ترتیب مشکلتر می‌شود؛ زیرا با از دست رفتن هر الکترون بار مؤثر زیادتری می‌شود و الکترون‌های باقی‌مانده را محکمتر نگاه می‌دارد. | ## بخش 3: پیوند یونی | به‌طور خلاصه یونهای مثبت وقتی تشکیل می‌شوند که اتم‌های فلزی یک الکترون (گروهIA) دو الکترون (گروه IIA) یا سه الکترون (گروه IIIA) به اتم‌های غیر فلزی می‌دهند. یونهای منفی پایدار، از اتم‌هایی که شش یا هفت الکترون والانس دارند، تولید می‌شوند. این‌گونه اتم‌ها آنقدر الکترون بدست می‌آورند تا ساختار گاز نجیب را پیدا کنند؛ مثلاً اتم‌های عناصر گروه VIIA (هالوژن‌ها) هفت الکترون والانس دارند و هر یک، یک الکترون می‌خواهند تا آرایش الکترونی یک گاز نجیب را پیدا کنند. عناصر گروه VIA (گروه اکسیژن) اتم عناصر (VIA) برای رسیدن به ساختار الکترونی یک گاز نجیب هریک دو الکترون نیاز دارند. روند به دست آوردن الکترون توسط غیرفلزات، مانند از دست دادن الکترون توسط فلزات را می‌توان به راه‌های متفاوت ترسیم کرد. به‌طور خلاصه غیرفلزات یک، دو، یا سه الکترون از فلزات می‌گیرند و یون منفی ایجاد می‌کنند. این یونهای منفی همگی الکترونهای والانس جفت شده و آرایش هشت الکترونی پایدار گازهای نجیب را دارند. به‌طور کلی: یون لیتیم، سدیم، پتاسیم، سزیم، نقره و یون هیدروژن بار الکتریکی ۱+ دارند. توجه کنید که هیدروژن تنها عنصری هست که هم یون مثبت تک اتمی و هم یون منفی تک اتمی دارد. یون نیترید و یون فسفید بار الکتریکی ۳- دارند فرمول شیمیایی مواد مرکب یونی فرمول شیمیایی یک ماده مرکب از لحاظ الکتریکی خنثی است. خنثی بودن الکتریکی مستلزم آن است که شمار بارهای مثبت و منفی در بلور ماده مرکب برابر باشند. در بلور نمک طعام یونهای با جاذبه الکتریکی میان بارهای مخالف، در جای خود نگاه داشته شده‌اند. علاوه بر این، برای خنثی بودن این ماده مرکب باید نسبت یونهای سدیم به یونهای کلرید ۱ به ۱ باشد. | ## جمع‌بندی | در ساختارهای یونی هیچ مولکول تک اتمی وجود ندارد، یعنی هیچ یون خاصی وجود ندارد که منحصراً به یک یون دیگر بپیوندد.