ویژگی‌های ترکیب‌های یونی
یک دانه نمکِ درشت را زیرِ ذره‌بین بگذارید: مکعبی کوچک با سطح‌های صاف و گوشه‌های تیز. اگر با قاشق رویش فشار بیاورید، خرد می‌شود و به تکه‌های ریزتری می‌شکند که آن‌ها هم گوشه‌دارند. یک سیمِ مسی را اما می‌شود خم کرد بی‌آنکه بشکند. این تفاوت از کجا می‌آید؟
بلورِ یونی، ساختمانی منظم
در یک ترکیبِ یونی، یون‌ها جدا و تک‌تک نیستند. هر یونِ مثبت با چند یونِ منفی احاطه شده و هر یونِ منفی با چند یونِ مثبت. در نمکِ خوراکی، یون‌های سدیم و کلرید یکی‌درمیان در سه جهت کنارِ هم چیده شده‌اند و شبکه‌ی بلوری می‌سازند. شکلِ مکعبیِ دانه‌های نمک بازتابِ همین چیدمانِ مکعبیِ یون‌هاست.
چهار ویژگیِ ترکیب‌های یونی
- شکننده‌اند. اگر ضربه‌ای لایه‌ای از یون‌ها را کمی جابه‌جا کند، یون‌های هم‌بار روبه‌روی هم قرار می‌گیرند و همدیگر را می‌رانند. بلور در همان‌جا می‌شکند. برای همین نمک، آهک و سنگ‌های یونی زیرِ چکش خرد می‌شوند.
- در حالتِ جامد برق را نمی‌رسانند. یون‌ها در جامد سرِ جایشان ثابت‌اند و نمی‌توانند حرکت کنند.
- اغلب در آب حل می‌شوند. مولکول‌های آب یون‌ها را از بلور جدا می‌کنند. نمکِ خوراکی به‌خوبی حل می‌شود و آبِ دریا حدودِ ۳٫۵ درصد نمک دارد. البته همه‌ی ترکیب‌های یونی حل نمی‌شوند؛ کلسیم کربنات، همان سنگِ آهک و مرمر و پوسته‌ی صدف، در آب تقریباً نامحلول است.
- محلولشان برق را می‌رساند، چون یون‌ها در آب آزاد می‌شوند.
نمک ویژگی‌های آب را هم عوض می‌کند
وقتی نمک در آب حل می‌شود، آب دیگر همان آبِ خالص نیست:
- آبِ شور در دمای بالاتری از آبِ خالص می‌جوشد و در دمای پایین‌تری یخ می‌زند. برای همین در زمستان روی جاده‌های یخ‌زده نمک می‌پاشند تا یخ آب شود.
- آبِ شور از آبِ خالص چگال‌تر است. در دریاچه‌ای بسیار شور، مثلِ دریای مرده در غربِ آسیا، آدم به‌آسانی روی آب شناور می‌ماند، چون آبِ چگال‌تر نیروی بالابرِ بیشتری وارد می‌کند.
در خانه امتحان کنید
با کمک یک بزرگ‌تر:
- دو لیوانِ هم‌اندازه آب بردارید و در یکی چند قاشق نمک حل کنید.
- هر دو را در فریزر بگذارید و هر نیم ساعت نگاه کنید. کدام زودتر یخ می‌زند؟
- یک حبه‌ی یخ را روی بشقاب بگذارید و کمی نمک رویش بپاشید. با یک حبه‌ی بی‌نمک مقایسه کنید: کدام زودتر آب می‌شود؟
واژه‌های این درس
- شبکه‌ی بلوری - چیدمانِ منظم و تکراریِ ذره‌ها در یک بلور.
- شکننده - ماده‌ای که با ضربه خرد می‌شود و خم نمی‌شود.
- نامحلول - ماده‌ای که در آب حل نمی‌شود یا خیلی کم حل می‌شود.
ایده‌ی اصلی
ترکیب‌های یونی بلورهای منظمی از یون‌های مثبت و منفی‌اند. شکننده‌اند، در حالتِ جامد برق را نمی‌رسانند، اغلب در آب حل می‌شوند و محلولشان رساناست. حل شدنِ نمک، دمای جوش و انجماد و چگالیِ آب را هم تغییر می‌دهد.