Οι ιοντικές ενώσεις και ο συμβολισμός τους
Πολλές χημικές ενώσεις όπως το νερό συγκροτούνται από μόρια και ονομάζονται μοριακές ενώσεις. Το κοινό μαγειρικό αλάτι (χλωριούχο νάτριο) ανήκει σε μια άλλη μεγάλη τάξη χημικών ενώσεων, τις ιοντικές ενώσεις, και ο τρόπος δόμησης του παρουσιάζει μια σημαντική διαφορά σε σχέση με αυτόν των μοριακών ενώσεων. Δε συγκροτείται από μόρια ,αλλά από ιόντα και συγκεκριμένα ανιόντα χλωρίου, Cl-, και κατιόντα νατρίου, Na+.
Η ισχυρή έλξη ανάμεσα στα θετικά και αρνητικά φορτία συγκρατεί τα ιόντα σε μια κανονική διάταξη στο χώρο. Το αποτέλεσμα είναι ένας κρύσταλλος, δηλαδή ένα είδος στερεού που έχει μια κανονική τρισδιάστατη διάταξη των ιόντων στο χώρο. Το μέγεθος κάθε μεμονωμένου κρυστάλλου εξαρτάται από τον αριθμό των ιόντων που τον αποτελούν.
Ο χημικός τύπος μιας ιοντικής ένωσης δείχνει την αναλογία με την οποία τα ιόντα συμμετέχουν στην ένωση. Τα φορτία παραλείπονται, οπότε ο τύπος δείχνει μόνο τα συμμετέχοντα άτομα. Για παράδειγμα, το χλωριούχο νάτριο, που περιέχει ίσο αριθμό ιόντων νατρίου και χλωρίου, συμβολίζεται ως NaCl και όχι ως Na+Cl-.
Το ανθρακικό νάτριο είναι μια άλλη ιοντική ένωση που αποτελείται από κατιόντα νατρίου, Να+, και ανθρακικά ανιόντα, CO32-, σε μια αναλογία 2 : 1. Ο χημικός τύπος του γράφεται ως Na2CO3. Όταν ένα πολυατομικό ιόν συμμετέχει στο χημικό τύπο πάνω από μια φορά περικλείεται σε παρένθεση. Για παράδειγμα, ο χημικός τύπος του θειικού σιδήρου, που αποτελείται από κατιόντα σιδήρου, Fe3+, και θειικά ανιόντα, SO42-, σε μια αναλογία 2 : 3, γράφεται ως Fe2(SO4)3.
Στον παρακάτω πίνακα υπάρχουν μερικές ιοντικές ενώσεις που συναντούμε στην καθημερινότητα.
Όνομα | Κατιόντα | Ανιόντα | Τύπος |
---|---|---|---|
Χλωριούχο νάτριο | Na+ | Cl- | NaCl |
Τριχλωριούχος σίδηρος | Fe3+ | 3 Cl- | FeCl3 |
Ανθρακικό ασβέστιο | Ca2+ | CO32- | CaCO3 |
Ανθρακικό νάτριο | 2 Na+ | CO32- | Na2CO3 |
Υδροξείδιο του νατρίου | Na+ | OH- | NaOH |
Υδροξείδιο του ασβεστίου | Ca2+ | 2 OH- | Ca(OH)2 |