## Ionroosters en ionbinding

Ionrooster

Zouten bestaan - in vaste vorm - uit een ionrooster, een driedimensionale netwerk van positief en negatief geladen ionen. Als we het ionrooster van NaCl goed bekijken, dan zie we dat ieder Na+-ion omringd wordt door zes Cl--ionen en ieder Cl--ion door zes Na+-ionen. Het is dus niet zo dat er tussen één bepaald Na+-ion en één bepaald Cl--ion één gelokaliseerde ionbinding bestaat. Daarom zijn in een ionrooster geen moleculen aan te wijzen.

Ionrooster van NaCl(s).
Om de ruimtelijke bouw goed te laten zien, tekenen we de ionen meestal op een afstand van elkaar (linker figuur).
In werkelijkheid zitten de ionen dicht op elkaar (rechter figuur).
Bron: McMurry & Fay, Chemistry

Ionbinding

Doordat de ionen zodanig in ionroosters zijn gerangschikt dat de aantrekkingskrachten tussen positief en negatief geladen ionen maximaal en de afstoting tussen ionen met eenzelfde soort lading minimaal is, overheersen de aantrekkende coulombkrachten. Dit heeft tot gevolg dat elk ion gebonden is. De optredende ionbinding is sterk en verklaart dat zouten hoge smelt- en kookpunten hebben. Alle zouten zijn vast bij kamertemperatuur. Zie ook 'Ionbinding' en 'Zouten' in het thema 'Chemische binding'.

Uit de elektriciteitsleer is bekend dat + en -ladingen elkaar aantrekken en dat + en + ladingen, evenals - en - ladingen, elkaar afstoten. Deze elektrostatische krachten zijn sterk, zeker als de afstand tussen de ladingen klein is. Volgens de wet van Coulomb, F = f × Q 1×Q 2 / r 2, is de kracht tussen ionen recht evenredig met de grootte van de ionladingen (Q 1 en Q 2) en omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand r tussen de (middelpunten van de) ionen (f is een constante).

Verhoudingsformule

Vast natriumchloride, NaCl(s), noteren we ook wel als Na+Cl-(s). Zo geven we nadrukkelijk aan dat deze vaste stof uit ionen is opgebouwd. Een zout bestaat niet uit moleculen, maar uit een driedimensionaal netwerk van ionen. We spreken daarom niet van een molecuulformule, maar van een verhoudingsformule van een zout. Voor keukenzout is de verhoudingsformule NaCl, waaraan je kunt zien dat positieve en negatieve ionen in de aantalverhouding 1 : 1 voorkomen.

Structurele verschillen tussen ionroosters

Ionroosters van zouten kunnen onderling van elkaar verschillen qua structuur. Echter, ze hebben wel met elkaar gemeen dat een zekere regelmaat valt te ontdekken in het rooster.

Structuureenheden van de ionroosters van ZnS en CaF2
Bron: Petrucci, General Chemistry