Att pussla ihop ett salt

Vanligt salt – koksalt – är uppbyggt av natriumjoner och kloridjoner. Det kemiska namnet är natriumklorid. Med kemiska beteckningar skrivs det så här: NaCl. Den kemiska formeln visar att det är lika många positiva joner som negativa joner. Förhållandet mellan dem är “ett till ett”.

Här är ett annat salt, som innehåller magnesiumjoner och kloridjoner: magnesiumklorid. Det har precis dubbelt så många kloridjoner som magnesiumjoner, alltså förhållandet “ett till två”. Den kemiska formeln för magnesiumklorid är MgCl2. Aluminiumklorid är också ett salt, med den kemiska formeln AlCl3. För varje aluminiumjon går det tre kloridjoner.

Vad är det som avgör hur många joner som behövs av varje sort för att bilda de här föreningarna? Jo, det har att göra med jonernas laddning. För att en jonförening ska bildas, måste det finnas lika många plusladdningar som minusladdningar. Natriumjoner och kloridjoner har laddningarna plus ett respektive minus ett. Det räcker med en av varje för att laddningarna ska ta ut varandra.

Magnesiumjoner har laddningen två plus. Alltså behövs två kloridjoner, med en minusladdning var. Det är därför formeln blir MgCl2 I aluminiumklorid behövs tre kloridjoner för att få en neutral förening. Kloridjonerna har fortfarande en minusladdning var, så aluminiumjonerna måste ha laddningen tre plus. Tänk dig jonerna som pusselbitar.

En negativ jon har en utskjutande “plupp” för varje extra elektron, medan en positiv jon har en “grop” för varje saknad elektron. Det räcker med en pusselbit av varje sort för att bygga jonföreningen NaCl. Magnesiumjonen saknar två elektroner, så dess pusselbit har två gropar. Och aluminiumjonen med laddningen tre plus, har tre gropar. Pusselbitarna visar hur många kloridjoner som behövs för att laddningarna ska ta ut varandra.

En för natrium, två för magnesium och tre för aluminium. Här är ett salt som innehåller grundämnena natrium och svavel. Jonerna som bildas av svavel heter sulfidjoner. Saltet heter natriumsulfid. Här behövs det två natriumjoner för varje sulfidjon. Ämnet skrivs Na2S.

Kan vi räkna ut vad sulfidjonen har för laddning? Jadå, eftersom det behövs två natriumjoner, var och en med laddningen ett plus... ...måste sulfidjonen ha laddningen två minus. Vi kan visa den som en pusselbit med två utskjutande pluppar. Två plusjoner tillsammans med en två-minusjon, bildar ett neutralt salt. Hur blir det om vi vill pussla ihop ett salt med magnesiumjoner och sulfidjoner?

Hur kommer formeln se ut då? En tvåplus-jon och en tvåminus-jon. Då räcker det med en av varje för att laddningarna ska ta ut varandra. Magnesiumsulfid har den kemiska formeln MgS. På det här sättet kan vi pussla ihop vilka jonföreningar vi vill, genom att se till att antalet plusladdningar och antalet minusladdningar blir lika många: Att pusselbitarna passar ihop, helt enkelt.

Vi prövar med aluminiumsulfid, till exempel. Aluminium med laddningen tre plus och sulfid med laddningen två minus. Hur många kommer vi behöva av varje? Pausa filmen om du behöver fundera. Vi behöver få lika många plusladdningar som minusladdningar.

Lika många “gropar” som “pluppar”. Med två aluminiumjoner får vi totalt sex “gropar”. Och med tre sulfidjoner får vi sex “pluppar”. Alltså blir den kemiska formeln för aluminiumsulfid Al2S3 Det finns joner med ännu högre laddning. Tenn, med den kemiska beteckningen Sn, kan bilda joner med laddningen plus fyra.

Det blir en pusselbit med fyra gropar. Kväve, med kemisk beteckning N, bildar joner med laddningen tre minus. Jonerna heter nitridjoner och har alltså tre pluppar på sin “pusselbit”. Hur många kommer vi behöva av varje jon för att bilda saltet tenn-nitrid? Vi prövar att lägga till fler och fler pusselbitar tills de går jämnt upp.

Med tre stycken tennjoner får vi totalt tolv plusladdningar Och med fyra stycken nitridjoner blir det tolv minusladdningar. Den kemiska formeln för tenn-nitrid är Sn3N4