We kennen enkelvoudige en samengestelde ionen. Beiden kunnen deelnemen aan een ionbinding.
Zodra ionen elkaar aantrekken omdat ze tegengestelde ladingen hebben, kun je een ionbinding krijgen.
Die grotere paarse bolletjes stellen dan bijvoorbeeld de negatieve ionen voor en de grijze, kleinere bolletjes staan voor de positieve metaalionen.
Je weet: er zijn twee soorten ionen: negatieve en positieve.
Ze zijn altijd geladen, anders zijn het geen ionen.
Over het algemeen zullen metaalatomen positieve ionen vormen (die geven graag elektronen af namelijk) en de niet-metaalatomen vormen negatieve ionen (omdat niet metaalatomen liever elektronen opnemen).
Oftewel: als een metaal en een niet-metaal reageren, worden elektronen van het metaal overgedragen aan het niet-metaal.
Zo ontstaan die positieve en negatieve ionen die elkaar zullen aantrekken.
Denk eraan: De eigenschappen van een neutraal atoom zijn helemaal anders dan de eigenschappen van het bijbehorende ion.
Zo zijn bijvoorbeeld Na, Cl en F in neutrale vorm zeer giftig, maar in ionvorm zitten ze in keukenzout en fluortabletjes.
De ION-binding = aantrekking tussen positieve en negatieve deeltjes.
Tegengestelde ladingen trekken elkaar aan; gelijke ladingen stoten elkaar af
De kracht van afstoting of aantrekking is afhankelijk van:
hoe groot die ladingen zijn
hoe dicht ze bij elkaar zitten
Hiervoor is een formule uit de natuurkunde (daar is de wet van Coulomb nog een keer, zie ook module 1) van toepassing:
k = een constante
Q1en Q2 zijn de ladingen van de ionen
n = de afstand (gemeten vanaf middelpunt tot middelpunt; zoek hiervoor in een tabel de ionstralen op)
Opdracht 1
Leg uit dat een chlooratoom fanatieker elektronen wil opnemen dan een jodiumatoom.
Denk daarbij aan de elektronegativiteit.
Je moet er altijd op bedacht zijn: Als een neutrale stof positieve ionen bevat, zijn er natuurlijk ook (evenveel) negatieve ionen in die stof.
Een metaal in een verbinding heeft ooit gereageerd en daarbij zijn valentie-elektronen afgestaan.
Zo kreeg je een positief geladen metaaldeeltje.
De valentie-elektronen zijn terecht gekomen in het niet-metaalgedeelte, dat dan natuurlijk negatief geworden is.
Nog eens op een andere manier gezegd:
Als je een verbinding hebt waarin zowel metalen als niet-metalen zitten, heeft het metaalgedeelte altijd elektronen afgestaan en is dus positief;
de rest van die verbinding is dan negatief.
Als je dus ziet dat een chemische verbinding (een stof) een metaal bevat, dan heeft die stof een ionbinding. [er is een uitzondering: het ammonium-ion]
Als ionen apart worden opgeschreven moet de lading er altijd rechtsboven bij staan, ook als het om complexe (samengestelde) ionen gaat.
Als de stof lading 0 heeft, dus als er evenveel + als - is, dan schrijft men er in de formule niets bij.
Voorbeelden:
Na+ + Cl- NaCl
I2 + I- I3-
Opdracht 2
Leg uit waarom de naam "fluortabletjes" eigenlijk niet goed is en bedenk een betere naam.
Als niet-metalen negatieve ionen hebben gevormd, verandert hun naam: achter hun oorspronkelijke naam wordt dan toegevoegd: -ide.
Opdracht 3
Schrijf de formules op van bromide, fosfide en sulfide.
Positieve ionen krijgen die naamsverandering niet.
Als een metaal meerdere valenties heeft (bijvoorbeeld: ijzerionen kunnen 2+ of 3+ zijn) dan moet je de juiste valentie in de naam van de stof er bij schrijven m.b.v. een Romeins cijfer:
ijzer(II)chloride = FeCl2 (ionen Fe2+ en Cl-) Het ijzer heeft hier een valentie 2
lood(IV)oxide = PbO2 (ionen: Pb4+ en O2-) Het lood heeft hier een valentie 4
Een metaal als vrij element, rood koper bijvoorbeeld, of tin, heeft nog niet gereageerd; de atomen hebben hun valentie-elektronen nog niet afgestaan en zijn nog neutraal.
NaCl