خصائص المركبات الأيونية

خصائص المركبات الأيونية
تحتوي المركبات الأيونية على روابط أيونية، وتتشكل الرابطة الأيونية عند وجود فرق في الجاذبية الكهربائية بين ذرات الرابطة، فالعلاقة طردية ما بين الفرق وقوة الجذب الحاصلة بين الأيونات الموجبة والسالبة في الذرات، وتتمتع المركبات الأيونية بعدة خصائص، وهي:[١] تتشكل المركبات الأيونية عند ترابط الذرات معًا بواسطة الروابط الأيونية.

تعد الرابطة الأيونية من أقوى أنواع الروابط الكيميائية. تحتوي الرابطة على ذرتين، واحدة منها ذات شحنة موجبة جزئية، والثانية ذات شحنة سالبة جزئية؛ وهذا يجعل الرابطة قطبية، وبالتالي تكون المركبات قطبية، حيث تتميز بأنها تذوب في الماء؛ مما يجعل المركبات الأيونية شوارد (ذرات مشحونة) جيدة. تتمتع المركبات الأيونية بدرجة انصهار وغليان مرتفعة، ومحتوى مرتفع من الاندماج والتبخر. الشّكل البلوريّ تُشكّل المركّبات الأيونيّة البلّورات؛ حيث تتكوّن البلّورة من عدّة أيونات سالبة وموجبة الشحنة، متناوبة ومرتبطة ببعضها بعضًا على شكل مصفوفة، وذلك على عكس العديد من المركّبات التي تُشكّل الجزيئات.[٢] درجات غليان وانصهار مرتفعة تمتلك المركّبات الأيونيّة درجات غليان، وانصهار مرتفعة؛ نتيجةً لقوّة الرابطة الأيونيّة، والتي تحتاج مقدار كبير من الطّاقة لكسرها.[٣] محتوى حراريّ عالي الانصهار والتبخّر قد يكون المحتوى الحراريّ من الانصهار والتبخّر للمركّبات الأيونيّة غالبًا أعلى بمقدار 10 إلى 100 مرّة من معظم المركّبات الجزيئيّة، بالإضافة إلى امتلاكها درجات غليان، وانصهار مرتفعة.[٤] ويعبّر مفهوم المحتوى الحراريّ للتبخّر عن الحرارة اللازمة لتبخّر مول واحد من المركّب السائل تحت ضغطٍ ثابت، أمّا المحتوى الحراريّ للانصهار فيعبّر عن الحرارة اللازمة لإذابة مول واحد من المادّة الصلبة تحت ضغطٍ ثابتٍ.[٤] الصلابة والهشاشة نتيجةً لقوّة تجاذب الأيونات الموجبة والسالبة بين بعضها البعض، وصعوبة الفصل بينها فإنّ البلورات الأيونيّة تكون قاسيّة، ومع ذلك فإنّ الأيونات المتشابهة تُجبر على الاقتراب من بعضها بعضًا عند تطبيق ضغط على البلورات الأيونيّة.[٤] كما تتميّز المركبّات الأيونيّة الصلبة بأنّها هشّة أيضاً؛ وذلك لأنّ قوّة تنافر الكهرباء السكونيّة قد تكون كافيّة لفصل البلورة.[٤] التوصيل تستطيع المركّبات الأيونيّة توصيل التيار الكهربائيّ عندما تكون الأيونات أو الجسميات التي تحمل شحنة حرّة الحركة، أمّا في الحالة الصلبة فلا تستطيع المركبّات الأيونيّة توصيل التيار الكهربائيّ إلّا في حالة إذابتها في الماء، أو صهرها.[٣] العزل لا يمكن توصيل الكهرباء عبر المركّبات الأيونيّة في حالتها الصلبة؛ على الرّغم من إمكانيّة توصيلها للكهرباء عند صهرها، أو إضافتها للمحاليل المائيّة؛ وذلك لارتباط الأيونات في الحالة الصلبة ببعضها بعضًا بشكلٍ وثيق وبإحكام، وبالتالي فإنّها تعتبر عوازل جيّدة.[٤] خصائص الرابطة الأيونية تتميز الرابطة الأيونية بعدة خصائص وفقًا لقوة الجذب بين الأيونات الموجبة والسالبة، وهي كالآتي:[١] تشكل البلورات تشكل المركبات الأيونية شبكات بلورية، وتبدو البلورات الجزيئية أكثر نعومة من البلورات الأيونية، وتعد ذرات البلورة الأيونية هيكلًا منتظمًا من الكاتيون (أيون موجب الشحنة) والأنيون (أيون سالب الشحنة) اللذين يشكلان بنية ثلاثية الأبعاد، حيث تملأ الأيونات الأصغر (الكاتيون) الفجوات بين الأيونات الأكبر (الأنيون) بالتساوي. درجة الحرارة والانصهار والغليان تملك درجة حرارة وانصهار وغليان مرتفعة، وتساعد درجة الحرارة المرتفعة على التجاذب بين الأيونات الموجبة والسالبة في المركبات الأيونية، وتحتاج عملية انصهار وغليان المركبات الأيونية إلى كمية عالية من الطاقة. المحتوى الحراري يوجد لديها محتوى حراري من الاندماج والتبخر أعلى مما هو عليه في المركبات الجزيئية، ويصل إلى ضعف يتراوح ما بين 10 - 100 مرة، ويقصد بالمحتوى الحراري للانصهار مقدار الحرارة اللازمة لصهر مول واحد من المادة الصلبة تحت ضغط ثابت، والمحتوى الحراري للتبخر هو الحرارة اللازمة لتبخر مول واحد من المركب السائل تحت ضغط ثابت. طبيعتها تبدو صلبة لأن الأيونات الموجبة والسالبة تنجذب بقوة إلى بعضها بعضًا، وليس من السهولة فصلها، لكن عند ممارسة الضغط على بلورة أيونية، فإن الأيونات المتشابهة الشحنة قد تنجذب إلى بعضها، وتبدو الرابطة الأيونية هشة، لأن التنافر الإلكتروستاتيكي قادر على تقسيم البلورة الأيونية. التوصيل تعد موصلة للكهرباء تحديدًا عندما تذوب في الماء. العزل تبدو عازلة للكهرباء؛ لأن الأيونات مرتبطة معًا بقوة. أمثلة على مركبات أيونية يوضح الجدول الآتي مجموعة من الأمثلة على المركبات الأيونية:[٥] المركب الصيغة الكيميائية الاستخدام ملح الطعام NaCl يستخدم في النظام الغذائي للإنسان، وتنظيم السوائل في الجسم، وتظيم الحموضة والضغط في الدم. فلورايد الصوديوم NaF يستخدم في صنع معجون الأسنان. صودا الخبز (بيكربونات الصوديوم) NaHCO3 يستخدم في الطبخ. بنزوات الصوديوم C6H5COONa تستخدم في حفظ الأطعمة.