יונים וקשר יוני.

שלב 1 מתוך 6

חור ועודף

ביחידה הקודמת ראינו שגזים אצילים, עם קליפה חיצונית מלאה, כמעט אינם מגיבים. רוב האטומים האחרים מגיעים לקליפה מלאה כשהם נפגשים: אחד מוסר אלקטרונים והשני מקבל אותם.

בסצנה אטום כלור, 2,8,7: חסר לו אלקטרון אחד לקליפה מלאה, ובקליפה החיצונית שלו מסומן המקום הפנוי. נתרן, 2,8,1, נושא אלקטרון אחד מיותר בקליפה שלישית. נבאו מה יקרה כשהם ייפגשו, ואז הזיזו את הכנסת נתרן עד פוגש נתרן.

שלב 2 מתוך 6

לספור את היונים

אטום שמסר או קיבל אלקטרונים כבר אינו ניטרלי: הוא יון. לנתרן נשארו $11$⁠ פרוטונים ו־$10$⁠ אלקטרונים, ולכן מטענו $+1$⁠: יון נתרן, Na⁺, בסידור 2,8, כמו ניאון. הכלור קיבל אלקטרון, ולכן מטענו $-1$⁠: יון כלוריד, Cl⁻, בסידור 2,8,8, כמו ארגון.

שימו לב גם לגדלים: יון הנתרן איבד קליפה שלמה וקטן מאוד, ויון הכלוריד, עם אלקטרון נוסף באותה קליפה, גדל. היונים, חיובי ושלילי, נמשכים זה לזה בכוח חשמלי חזק. המשיכה הזאת היא הקשר היוני.

שלב 3 מתוך 6

קליפה מלאה אומרת לא

עכשיו בסצנה ארגון, 2,8,8. נבאו מה יקרה כשנתרן יתקרב אליו.

שלב 4 מתוך 6

המטען לפי הקבוצה

כל אטום מוסר או מקבל את מספר האלקטרונים שהכי קרוב להביא אותו לקליפה מלאה. מתכות, עם מעט אלקטרונים חיצוניים, מוסרות אותם והופכות ליונים חיוביים. אל־מתכות, שקרובות לקליפה מלאה, מקבלות אלקטרונים והופכות ליונים שליליים.

קבוצה	1	2	13	15	16	17
אלקטרונים חיצוניים	$1$⁠	$2$⁠	$3$⁠	$5$⁠	$6$⁠	$7$⁠
מטען היון	$+1$⁠	$+2$⁠	$+3$⁠	$-3$⁠	$-2$⁠	$-1$⁠
דוגמה	Na⁺	Mg²⁺	Al³⁺	N³⁻	S²⁻	F⁻

בסצנה פלואור, שקיבל אלקטרון ונעשה F⁻. חמצן נמצא לידו בטבלה, בקבוצה 16.

שלב 5 מתוך 6

לאזן את המטענים

תרכובת יונית היא ניטרלית בסך הכול: המטענים החיוביים והשליליים מתקזזים. לכן היונים מתחברים ביחס שמאזן אותם. Na⁺ ו־Cl⁻ מתאזנים אחד לאחד: NaCl. יון סידן, Ca²⁺, ויון חמצן, O²⁻, גם הם אחד לאחד: CaO. אבל אלומיניום וחמצן צריכים שני Al³⁺, מטען $+6$⁠, מול שלושה O²⁻, מטען $-6$⁠: Al₂O₃.

הנוסחה של תרכובת יונית לא מתארת מולקולה, אלא את היחס בין היונים. את הסריג שבו הם יושבים נראה בשיעור הבא.

שלב 6 מתוך 6

יונים קטנים נאחזים חזק יותר

כשיונים נצמדים, משתחררת אנרגיה, וכאן היא מופיעה כהבזק. ככל שהיונים קטנים יותר, מרכזיהם קרובים יותר, והמשיכה חזקה יותר. בסצנה ברום ונתרן: נתרן ברומי, NaBr. שנו את מחזור (שורה) והשוו את ההבזקים ואת האנרגיה שבהערה שליד היונים.