원자가 더 안정적인 전자 구성을 위해 전자를 얻거나 잃을면 그들은 이온(ion)을 형성하게 됩니다. 이온결합(ionic bond)은 전하가 반대인 이온들 사이의 정전기적 인력(electrostatic attraction)으로 이루어집니다. 이온 화합물은 고체일때 단단하고 부서지기 쉬우며 물에 분해 될 수 있습니다. 반면, 공유 화합물은 화학반응이 중단되지 않는한 분해되지 않고 그대로 유지됩니다.
이온결합은 반대 전하를 가진 이온들 사이의 가역적인 정전기적 상호작용입니다. 가장 반응성이 높은 원소(즉, 화학 반응을 겪는 경향이 더 높은 원소)에는 한 개의 원자가 전자만 있는 원소(예: 칼륨)와 하나의 원자가 전자만 있으면 원자가 껍질이 채워지는 원소(예: 염소)가 포함됩니다.
전자를 잃는 이온은 양전하를 띠며 양이온(cation)이라고 합니다. 전자를 얻는 이온은 음전하를 띠며 음전하(anion)라고 합니다. 양이온과 음이온이 일정한 비율로 결합하면 형성되는 화합물은 총 전하가 0이 됩니다. 예를 들어 염화칼륨(KCl)은 칼륨 이온 당 하나의 염화 이온을 가지고 있는데 이는 칼륨의 전하가 +1이고 염화 이온의 전하가 -1이기 때문입니다. 염화마그네슘(MgCl2)은 마그네슘의 전하가 +2이기 때문에 마그네슘 이온 당 2개의 염화 이온을 함유하고 있습니다.
이온 화합물을 결합하는 정전기력은 화합물이 고체 형태로 있을 때 세기가 강합니다. 이온 화합물의 융점은 매우 높은 경향이 있기 때문에 일반적으로 지구 표면에서 고체로 발견된다. 그러나 이온결합은 공유결합만큼 강하지 않은데 이는 물과 같은 화학 반응 액체에서 이온을 떼어 내거나 용해시킬 수 있기 때문입니다. 물에 용해된 이온은 화학 반응 중에 있다고 부르며, 많은 이온이 이러한 형태로 전류를 전도할 수 있습니다.
전해질(Electrolyte)은 물에 용해될 때 전기를 전도할 수 있는 이온입니다. 생물학적 시스템에서 전해질은 세포막을 두고 물의 균형을 맞추는 삼투압 조절에 필수적입니다. 전해질은 또한 근육 수축 및 신경 자극과 같은 세포막 사이 전기 전하에 의존하는 중요한 생물학적 현상에 기여합니다. 일반적인 생물학적 전해질에는 칼슘 이온(Ca2+), 나트륨 이온(Na+), 마그네슘 이온(Mg2+), 칼륨 이온(K+), 인산 이온(PO43-) 및 염화 이온(Cl–)이 있습니다.
전해질 불균형은 심각한 신체적 증상, 심지어 죽음을 일으킬 수 있습니다. 가장 일반적으로 발생하는 전해질 불균형 중 하나는 혈액 내 나트륨 함량이 부족한 저나트륨혈증(hyponatremia)입니다. 저나트륨혈증은 또 다른 질환의 증상일 수도 있거나 나트륨을 적절하게 대체하지 않고 물을 너무 많이 섭취해 야기된 것일 수 있습니다. 이처럼 심각한 상태에 대한 치료는 뇌, 심장, 그리고 다른 장기들이 적절하게 기능할 수 있도록 신체의 나트륨의 균형을 회복하는 것을 목표로 합니다.
