2.11: Ионные связи
Обзор
Когда атомы приобретают или теряют электроны для достижения более стабильной конфигурации электронов, они образуют ионы. Ионные связи являются электростатическими достопримечательностями между ионами с противоположными зарядами. Ионные соединения являются жесткими и хрупкими, когда твердые и могут разобщаться в их составных ионов в воде. Ковалентные соединения, напротив, остаются нетронутыми, если химическая реакция не нарушает их.
Противоположные обвинения держать ионы вместе в ионных соединений
Ионные связи являются обратимыми электростатическими взаимодействиями между ионами с противоположными зарядами. Элементы, которые являются наиболее реактивными (т.е. имеют более высокую тенденцию подвергаться химическим реакциям), включают те, которые имеют только один валентный электрон (например, калий) и те, которые нуждаются в еще одном валентном электроне (например, хлор).
Ионы, теряя электроны, имеют положительный заряд и называются каациями. Ионы, которые приобретают электроны, имеют отрицательный заряд и называются анионами. Cations и анионы объединяются в соотношениях, которые приводят к чистой зарядке 0 для соединения, которое они образуют. Например, соединение хлорида калия (KCl) содержит один ион хлорида для каждого иона калия, потому что заряд калия составляет -1, а заряд хлорида -1. Соединение хлорида магния (MgCl2) содержит два иона хлорида для каждого иона магния, потому что заряд магния составляет 2 евро.
Ионы могут отмежеваться друг от друга в воде
Электростатические силы, удерживаемые ионическими соединениями вместе, сильны, когда соединения находятся в твердой форме. Поскольку точки плавления ионных соединений, как правило, очень высоки, они, как правило, находятся в качестве твердых веществ на поверхности Земли. Тем не менее, ионные связи не так сильны, как ковалентные связи, потому что ионы могут быть разтянуты, или растворен, в химической реакции жидкостей, как вода. Ионы, растворенные в воде, как говорят, в химической реакции, и многие ионы способны проводить электрические токи, когда в этой форме.
Электролиты важны для биологических систем
Электролиты – это ионы, которые могут проводить электричество при растворении в воде. В биологических системах электролиты необходимы для осмотической регуляции – баланса воды через клеточные мембраны. Электролиты также способствуют критическим биологическим процессам, которые полагаются на электрические заряды через клеточную мембрану, такие как мышечные сокращения и нервные импульсы. Общие биологические электролиты включают ион кальция (Ca2"), ион натрия(Na), ион магния (Mg2"), ион калия(K), ион фосфата (PO43-) и ион хлорида (Cl-).
Электролит дисбаланс может вызвать тяжелые физические симптомы и даже смерть. Одним из наиболее часто встречающихся электролитных дисбалансов является гипонатриемия, недостаточный уровень натрия в крови. Гипонатриемия может быть симптомом другого заболевания или вызвано потребления слишком много воды без адекватной замены натрия. Лечение этого серьезного состояния направлено на восстановление баланса натрия в организме, так что мозг, сердце и другие органы могут функционировать должным образом.
