I legami ionici sono un tipo di legame elettrostatico tra due atomi che è più debole dei legami covalenti, ma solitamente più forte dei legami idrogeno o della forza di van der Waals, che è ciò che trattiene l’acqua. Sono formati dall’attrazione reciproca degli ioni. I partecipanti tipici di un legame ionico sono un metallo e un non metallo, come sodio e cloro. Sodio e cloro si combinano per creare una tipica molecola legata a ioni, cloruro di sodio o sale da tavola comune.
I legami ionici possono essere spiegati usando la teoria degli orbitali elettronici. Ogni atomo ha un numero di orbitali elettronici uguale o maggiore di uno. Ogni orbitale ha un limite massimo di elettroni, dopo il quale viene creato un nuovo orbitale. Il numero di orbitali negli elementi che conosciamo varia da uno per l’idrogeno o l’elio, a sei, sette o otto per le molecole più grandi con numeri atomici maggiori dell’uranio.
Gli orbitali elettronici “vogliono” avere il numero massimo di elettroni. Questo è quando sono al loro stato energetico più basso o più stabile. Quando un atomo a cui manca solo un singolo elettrone dal suo orbitale superiore entra in contatto con un atomo che ha solo un elettrone nel suo orbitale superiore, l’atomo “che desidera” “ruba” un elettrone dall’altro atomo, stabilizzando così il suo orbitale. La conseguenza è che ora ha un elettrone in più rispetto ai protoni, il che lo rende carico negativamente. La “vittima” dell’elettrone rubato ottiene di conseguenza una carica positiva. Nella teoria elettromagnetica, gli opposti si attraggono, quindi gli atomi sono costretti a restare l’uno intorno all’altro fino a quando non vengono distrutti, diciamo, dal calore. Ecco cosa sono i legami ionici.
Poiché gli orbitali elettronici si sovrappongono leggermente nei legami ionici, sono considerati debolmente covalenti o legati da elettroni condivisi. I legami più forti sono altamente covalenti, con gusci di elettroni che si sovrappongono profondamente l’uno con l’altro. Il diamante è un esempio. La differenza atomica tra legami ionici e legami covalenti è ciò che rende il punto di fusione del diamante molto più alto di quello del salgemma. A volte la differenza di elettroni tra gli ioni nei legami ionici è maggiore di uno. Maggiore è la differenza di polarità elettrica, più forte è il legame.
L’immersione in acqua di solito fa cadere un materiale legato ionico abbastanza da dissolverlo. La natura molecolare dei materiali legati ionici li rende anche inclini a organizzarsi in cristalli. Sono orribili conduttori di elettricità, a meno che non siano fusi o sospesi in una soluzione.