عندما تكسب أو تفقد الذرات إلكترونات لتحقيق تكوين إلكتروني أكثر استقرارا ، فإنها تشكل الأيونات. الروابط الأيونية هي التجاذب الكهروستاتيكي بين الأيونات ذات الشحنات المتعاكسة. المركبات الأيونية تكون جامدة و هشة في حالتها الصلبة ، و يمكن أن تتفكك لأيوناتها المكونة في الماء. و على النقيض من ذلك ، تظل المركبات التساهمية سليمة ما لم يكسرها تفاعل كيميائي.
الروابط الأيونية هي تفاعلات كهروستاتيكية قابلة للعكس بين الأيونات التي لها شحنات معاكسة. العناصر الأكثر تفاعلاً (أي لديها ميل أعلى لخوض التفاعلات الكيميائية) ، تشمل تلك التي تحتوي على إلكترون تكافؤ واحد فقط (مثل البوتاسيوم) و تلك التي تحتاج إلى إلكترون تكافؤ واحد (مثل الكلور).
الأيونات التي تفقد الإلكترونات لديها شحنة موجبة و يشار إليها بالكاتيونات. الأيونات التي تكتسب الإلكترونات لديها شحنة سالبة و تسمى أنيونات. تجتمع الكاتيونات و الأنيونات في نسب ، لتكون الشحنة الخالصة للمركب الذي تكونه صفر. على سبيل المثال ، يحتوي مركب كلوريد البوتاسيوم (KCl) على أيون كلوريد واحد لكل أيون بوتاسيوم ، لأن شحنة البوتاسيوم هي +١ و شحنة الكلوريد هي _١. بينما يحتوي مركب كلوريد المغنيسيوم ال (MgCl2) على إثنين من أيونات الكلوريد لكل أيون واحد مغنيسيوم ، لأن شحنة المغنيسيوم هي +٢.
القوى الكهربائيةالساكنة(الكهروستاتيكية) التي تربط المركبات الأيونية معا ، تكون قوية عندما تكون المركبات في حالة صلبة. بما أن نقاط ذوبان المركبات الأيونية تميل إلى أن تكون عالية جداً ، فهي توجد كمواد صلبة عموماً على سطح الأرض. و مع ذلك ، فإن الروابط الأيونية ليست قوية مثل الروابط التساهمية ، لأنه يمكن سحب الأيونات بعيداً عن بعضها البعض ، أو إذابتها ، في سوائل التفاعل الكيميائي مثل الماء. و يقال إن الأيونات المذابة في الماء تكون في تفاعل كيميائي ، كما أن العديد من الأيونات تكون قادرة على توصيل التيارات الكهربائية عندما تكون في هذا الشكل.
الكهارل هي الأيونات التي يمكن أن توصل الكهرباء عند ذوبانها في الماء. في الأنظمة البيولوجية ، الكهارل ضرورية للتنظيم التناضحي _ توازن الماء عبر الأغشية الخلوية. الكهارل تساهم أيضا في العمليات البيولوجية الحرجة التي تعتمد على الشحنات الكهربائية عبر غشاء الخلية ، مثل تقلصات العضلات و النبضات العصبية. الكهارل البيولوجية الشائعة تشمل أيون الكالسيوم (Ca2+) ، أيون الصوديوم (Na+) ، أيون المغنيسيوم (Mg2+) ، أيون البوتاسيوم (K+) ، أيون الفوسفات (PO43-) و ايون الكلوريد (Cl–).
اختلال الكهارل ، يمكن أن يسبب أعراض جسدية بالغة وحتى الموت. واحدة من اختلالات الكهارل الأكثر شيوعا ، هو نقص صوديوم الدم, أو مستويات الصوديوم غير الكافية في الدم. يمكن أن يكون نقص صوديوم الدم أحد أعراض حالة طبية أخرى ، أو بسبب تناول الكثير من الماء دون الحصول على الصوديوم بشكل كاف. تهدف علاجات هذه الحالة الخطيرة إلى استعادة توازن الصوديوم في الجسم حتى يمكن للدماغ و القلب و الأعضاء الأخرى أن تعمل بشكل صحيح.
