Senyawa ionik: Perbedaan antara revisi

Gaya elektrostatik antar partikel adalahsemakin yangkuat terkuatketika saatmuatan muatannyalistriknya tinggi, dan jarak antar inti ion kecil. DalamSenyawa kasusdengan tersebut,sifat senyawaini umumnya memiliki [[titik leleh]] dan [[titik didih]] yang sangat tinggi dan [[tekanan uap]] rendah.{{sfn|McQuarrie|Rock|1991|p = 503}} TrenTinggi atau rendahnya titik lebur bisa dijelaskan dengan lebih baik bila struktur dan rasio ukuran ion diperhitungkan.<ref>{{Cite journal|title = The Influence of Relative Ionic Sizes on the Properties of Ionic Compounds|url = https://dx.doi.org/10.1021/ja01391a014|journal = Journal of the American Chemical Society|date = 1928-04-01|issn = 0002-7863|pages = 1036–1045|volume = 50|issue = 4|doi = 10.1021/ja01391a014|first = Linus|last = Pauling}}</ref> Di atas titik leburnya, padatan ionik meleleh dan menjadi {{Ill|garam cair|en|Molten salt}} (walaupundengan pengecualian beberapa senyawa ionik seperti [[aluminium klorida]] dan [[besi(III) klorida]] yang menunjukkan struktur seperti molekul dalam fase cairnya).<ref>{{cite book|last1=Tosi|first1=M. P.|editor1-last=Gaune-Escard|editor1-first=Marcelle|title=Molten Salts: From Fundamentals to Applications|date=2002|publisher=Springer Netherlands|location=Dordrecht|isbn=978-94-010-0458-9|page=1|url=https://books.google.com/books?id=ft9sCQAAQBAJ&lpg=PA11&pg=PA1#v=onepage}}</ref> [[Senyawa anorganik]] dengan ion sederhana biasanya memiliki ion kecil, dan dengan demikian memiliki titik lebur yang tinggi, begitudan jugaberwujud padatannyapadatan pada suhu kamar. BagaimanapunSebaliknya, beberapa zat dengan ion yang lebih besar, memiliki titik leleh di bawah atau mendekati suhu kamar atau mendekatinya (sering didefinisikan sampai dengan 100&nbsp;°C), dan disebut [[cairan ionik]].{{sfn|Freemantle|2009|p=1}} Ion dalam cairan ionik sering kali memiliki distribusi muatan yang tidak rata, atau [[substituen]] besar seperti rantai hidrokarbon, yang juga berperan dalam menentukan kekuatan interaksi dan kecenderungan untuk meleleh.{{sfn|Freemantle|2009|pages=3–4}}

BahkanDalam ketikabentuk lelehan, sekalipun struktur lokal dan ikatan padatan ionik telah cukup terganggu untuk melelehkannya, masih ada gaya tarik elektrostatik jarak jauh yang kuat yang menahan cairan bersama-sama dan mencegah ion-ion penyusunnya mendidih untuk membentuk fasa gas.<ref name=":1">{{Cite journal|title = On the Critical Temperature, Normal Boiling Point, and Vapor Pressure of Ionic Liquids|url = https://dx.doi.org/10.1021/jp050430h|journal = The Journal of Physical Chemistry B|date = 2005-04-01|issn = 1520-6106|pages = 6040–6043|volume = 109|issue = 13|doi = 10.1021/jp050430h|first = Luis P. N.|last = Rebelo|first2 = José N.|last2 = Canongia Lopes|first3 = José M. S. S.|last3 = Esperança|first4 = Eduardo|last4 = Filipe}}</ref> Ini berarti bahwa cairansenyawa ionik suhuberwujud kamar sekalipuncair memiliki tekanan uap rendah, dan memerlukan suhu yang jauh lebih tinggi untuk mendidih, termasuk bahkan cairan ionik suhu kamar.<ref name=":1" /> Titik didih menunjukkan kecenderungan serupa padaseperti titik leleh dalam halhubungannya dengan ukuran ion dan kekuatan interaksi lainnya.<ref name=":1" /> Bila diupkansenyawa ionik diuapkan, ion-ionnya masih belum terbebaskanterpisah satu sama lain. Misalnya, dalam fase uap natrium klorida berada sebagai "molekul" diatomik.<ref>{{cite book|last1=Porterfield|first1=William W.|title=Inorganic Chemistry a Unified Approach.|date=2013|publisher=Elsevier Science|location=New York|isbn=978-0-323-13894-9|pages=63–67|edition=2nd|url=https://books.google.com/books?id=K24W4LMy5dIC&lpg=PP1&dq=inorganic%20chemistry&pg=PA63#v=onepage}}</ref>

Sebagian besar senyawa ionik sangat [[rapuh]]. Begitu mereka mencapai batas kekuatan[[Kekuatan merekabahan|kekuatannya]], merekasenyawa-senyawa ini tidak dapat diubah bentuknya dengan jalan [[Keuletan (fisika)|ditempa]], karena keselarasanketeraturan posisi ion positif dan negatif harustidak bisa dijaga ketatlagi. SebaliknyaAkibatnya, material mengalami [[Fraktur (mekanika)|fraktur]] melalui [[Bersihan (kristal)|pembelahan]].<ref name=":2">{{cite magazine|last1=Johnston|first1=T. L.|last2=Stokes|first2=R. J.|last3=Li|first3=C. H.|title=The ductile–brittle transition in ionic solids|magazine=Philosophical Magazine|date=December 1959|volume=4|issue=48|pages=1316–1324|doi=10.1080/14786435908233367|bibcode=1959PMag....4.1316J}}</ref> Ketika suhu dinaikkan (biasanya mendekati titik leleh) terjadi [[Keuletan (fisika)|transisi lentur–rapuh]], dan [[Deformasi (teknik)|aliran plastikplastis]] menjadi dimungkinkanmungkin terjadi olehakibat gerak [[dislokasi]].<ref name=":2" /><ref>{{Cite magazine|title = Ductile and brittle crystals|url = https://dx.doi.org/10.1080/14786436708220903|magazine=Philosophical Magazine|date = 1967-03-01|issn = 0031-8086|pages = 567–586|volume = 15|issue = 135|doi = 10.1080/14786436708220903|first = A.|last = Kelly|first2 = W. R.|last2 = Tyson|first3 = A. H.|last3 = Cottrell|bibcode = 1967PMag...15..567K}}</ref>

[[Kompresibilitas]] (ketermampatan) senyawa ion sangat ditentukan oleh strukturnya, dan khususnya [[bilangan koordinasi]]nya. Misalnya, senyawa halida dengan struktur cesium klorida (bilangan koordinasi 8) kurang termampatkan dibandingkan dengan struktur natrium klorida (bilangan koordinasi 6), dan kurang lagi dibandingkan dengan bilangan koordinasi 4.<ref>{{cite journal|last1=Stillwell|first1=Charles W.|title=Crystal chemistry. V. The properties of binary compounds|journal=Journal of Chemical Education|date=January 1937|volume=14|issue=1|page=34|doi=10.1021/ed014p34|bibcode=1937JChEd..14...34S}}</ref>

Bila senyawa ion [[Solvasi|larut]], ion individu [[Disosiasi (kimia)|terdisosiasi]] dan(tersebar), [[Solvasi|tersolvasi]] (berinteraksi dengan pelarut), dan terdispersitersebar di seluruh larutan yang dihasilkan.{{sfn|Brown|2009|pages=89–91}} Karena ion dilepaskanmenjadi kelepas di dalam larutan saat dilarutkan, dan dapat membawa muatan, larutannya senyawa ion terlarut adalah kelasmemiliki [[elektrolitkonduktivitas kuatlistrik]] yang paling umumtinggi, dan larutannyasenyawa memilikitersebut adalah jenis [[konduktivitaselektrolit listrikkuat]] tinggiyang paling umum.{{sfn|Brown|2009|pages=91–92}}

[[Kelarutan]]Senyawa ionik paling tinggimudah adalahlarut dalam [[pelarut|pelarut polar]] (seperti [[air]]) atau [[cairan ionik]], tetapi cenderung rendahsulit larut pada [[pelarut|pelarut nonpolar]] (seperti [[bensin]]).{{sfn|Brown|2009|pages=413–415}} Hal[[Kelarutan]] iniyang tinggi terutama karenadiakibatkan oleh [[Gaya antarmolekul|interaksi ion–dipol]] yangdalam dihasilkanlarutan yang secara signifikan lebih kuat daripada interaksi dipol yang diinduksi ion, sehingga [[Perubahan entalpi larutan|panasentalpi larutan]] lebih tinggi. Ketika ion-ion yang bermuatan berlawanan padadalam kisi ionik padat dikelilingi oleh kutub yang berlawanan dari molekul polar, ion-ion padat dikeluarkanditarik keluar dari kisi tersebut dan masuk ke dalam cairan pelarut. Jika energi [[solvasi]] melebihi [[energi kisi]], perubahan entalpi bersihlarutannya adalah negatif dari larutansehinga memberikan dorongan termodinamika untuk menghilangkanmelepaskan ion dari posisi mereka di dalam kristal dan larut dalam cairan. Selain itu, [[entropi campuran|perubahan entropi larutan]] biasanya positif untuk zat terlarut padat seperti senyawa ionik, yang berarti kelarutannya meningkat saat suhu meningkat.{{sfn|Brown|2009|p = 422}} Ada pengecualian yaitu perubahan [[entropi]] negatif dalam beberapa senyawa ionik yang tidak biasa seperti [[serium(III) sulfat]],. dimana perubahan entropiHal ini negatif, karenadiakibatkan adanya pengurutanketeraturan ekstratambahan yang diinduksi dalam air terhadapsaat larutanlarut, dansehingga kelarutannya berkurang seiring dengan suhu.{{sfn|Brown|2009|p = 422}}

Meskipun senyawa ionik mengandung atom atau clustergugus bermuatan, bahan ini biasanya tidak [[Konduktivitas listrik|mengalirkan listrik]] sampaisecara batas tertentuberarti dalam bentuk padatannya. Agar[[Konduktivitas dapatlistrik|Konduktivitas]] menghantarkanrendah listrik,ini partikelterjadi bermuatankarena harusion-ionnya dalamhanya kondisihanya diam dalam [[MobilitasStruktur listrikkristal|bergerakkisi kristal]], dansedangkan tidakuntuk hanyamengalirkan diamlistrik partikel bermuatan harus dalam kondisi [[StrukturMobilitas kristallistrik|kisi kristalbergerak]]. Hal iniKonduktivitas dapat dicapai sampai tingkat tertentu pada suhu tinggi ketika konsentrasi cacat meningkatkan mobilitas ionik dan {{ill|konduktivitas ionik benda padat|en|Ionic conductivity (solid state)}} teramatidapat diamati. Ketika senyawa ionik tersebut [[larutan|dilarutkan dalam cairan]] atau dilebur menjadi [[cairan]], merekasenyawa ionik dapat menghantarkan listrik karena ionnya benar-benardapat bergerak bebas.<ref>{{cite web|title=Electrical Conductivity of Ionic Compound|url=http://cikguwong.blogspot.com/2011/05/chemistry-form-4-chapter-5-electrical.html|accessdate=2 December 2012}}</ref> Konduktivitas yang diperoleh pada saat dilarutkan atau dilelehkan ini kadang-kadang digunakan untuksebagai mendefinisikanciri karakteristikkhas senyawa-senyawa ionik.{{sfn|Zumdahl|1989|p=341}}

Pada beberapa senyawa ionik yang tidak umum: [[konduktor ion cepat]], dan kaca ionik,<ref name=":0" /> satu atau lebih komponen ioniknya memiliki mobilitas yang signifikan, sehingga memungkinkan konduktivitas meskipun material tetap dalam kondisi padat.<ref name=":4">{{Cite book|title = An Introduction to Electronic and Ionic Materials|last = Gao|first = Wei|publisher = World Scientific|year = 1999|isbn = 978-981-02-3473-7|location = |page=261|url = https://books.google.com/books?id=fxH3N_7L0LwC&lpg=PR7&ots=MR0Sj2c4x9&pg=PA261#v=onepage&f=false|last2 = Sammes|first2 = Nigel M}}</ref> HalSifat ini sering tergantung kepada suhu, dan mungkin merupakan hasil dari perubahan fase atau konsentrasi defek yang tinggi.<ref name=":4" /> Bahan-bahan ini digunakan di semua [[superkapasitor]] benda padat, [[baterai]], dan [[sel bahan bakar]], dan dalam berbagai jenis [[Sensor#Sensor kimia|sensor kimia]].<ref>{{cite journal|last1=West|first1=Anthony R.|title=Solid electrolytes and mixed ionic?electronic conductors: an applications overview|journal=Journal of Materials Chemistry|date=1991|volume=1|issue=2|page=157|doi=10.1039/JM9910100157}}</ref><ref>{{cite journal|last1=Boivin|first1=J. C.|last2=Mairesse|first2=G.|title=Recent Material Developments in Fast Oxide Ion Conductors|journal=Chemistry of Materials|date=October 1998|volume=10|issue=10|pages=2870–2888|doi=10.1021/cm980236q}}</ref>

[[Warna bahan kimia|Warna senyawa ionik]] sering kali berbeda dengan warna larutan berair yang mengandung ion-ion penyusunnyayang sama,{{Sfn|Pauling|1960|p=105}} atau dengan bentuk hidratnyahidrat dari senyawa yang sama.{{sfn|Brown|2009|page=417}}

Anion dalam senyawa dengan ikatan dengan karakter paling ionik kuat cenderung tidak berwarna (dengan [[pita absorpsiserapan]] di bagian spektrum ultraviolet).{{Sfn|Pauling|1960|p=107}} DalamSemakil senyawa denganlemah karakter kurangionik ioniksenyawa, warna merekawarnanya semakin tajam, mulai melaluidari kuning, oranye, merah dan hitam (karena pita serapan bergeser ke panjang gelombang yang lebih panjang ke dalam spektrum sinar tampak).{{Sfn|Pauling|1960|p=107}}

Pita absorpsi kation sederhana memiliki kecenderungan bergeser ke arah panjang gelombang yang lebih pendek saat mereka lebih banyak terlibat dalam interaksi kovalen.{{Sfn|Pauling|1960|p=107}} Hal ini terjadi selama [[solvasi|hidrasi]] ion logam, sehingga senyawa ionik [[anhidrat]] yang tidak berwarna dengan anion yang menyerap inframerah dapat menjadi beraneka warna dalam larutannya.{{Sfn|Pauling|1960|p=107}}