Chapter 3 · Ionic compoundsTextbook pages 50–51

Magnesium Oxide and Ionic Compounds മഗ്നീഷ്യം ഓക്സൈഡ് · അയോണിക സംയുക്തങ്ങൾ

In the school lab, a strip of magnesium ribbon held in a flame bursts into a dazzling white light and leaves a white powder. That powder, magnesium oxide, is made of ions too – but this time two electrons jump from each magnesium atom to an oxygen atom. Then we look at what all ionic compounds have in common, and melt and dissolve a salt crystal in a virtual lab to see why salt water conducts electricity.

📖 What you need (page 4 of this guide)

A metal atom gives away its outer electrons → cation കാറ്റയോൺ; a non-metal atom accepts electrons → anion ആനയോൺ; protons never change; charge = protons − electrons.
Dot diagrams show only the outermost electrons; the attraction between opposite ions is the ionic bond അയോണിക ബന്ധനം (page 4).

1. Burning magnesium ribbon

മഗ്നീഷ്യം റിബൺ വായുവിൽ കത്തുന്നത് നിങ്ങൾ കണ്ടിരിക്കും. ജ്വലനത്തിലൂടെ ലഭിക്കുന്ന സംയുക്തം ഏതാണ്? – You may have seen magnesium ribbon burning in air. Which compound is obtained by this burning (combustion)?

🔥 Teacher demonstration (virtual): magnesium ribbon in a flame

⚠ Safety: burning magnesium is a teacher demonstration. Hold the ribbon with tongs over a fire-proof mat or dish, keep hair and clothes away from the flame, and never look straight at the bright white light – it can hurt your eyes; watch from the side or through dark glass. Do not touch the hot powder.

Question (page 50). ജ്വലനത്തിലൂടെ ലഭിക്കുന്ന സംയുക്തം ഏതാണ്? Which compound is formed when the ribbon burns?

Magnesium oxide (MgO) – the white powder. Magnesium combines with the oxygen of the air.

ഇവിടെ നടന്ന രാസപ്രവർത്തനത്തിന്റെ രാസസമവാക്യം കൊടുത്തിരിക്കുന്നത് ശ്രദ്ധിക്കുക. – Look at the chemical equation of the reaction that took place here:

2Mg + O₂ → 2MgO

Count the atoms: left – Mg 2, O 2; right – Mg 2, O 2. The equation is balanced.

2. The electron dot diagram of magnesium oxide (Fig 3.5)

മഗ്നീഷ്യം ഓക്സൈഡ് രൂപീകരണത്തിന്റെ ഇലക്ട്രോൺ ഡോട്ട് ഡയഗ്രം ചുവടെ നൽകിയിരിക്കുന്നു (ചിത്രം 3.5). ചിത്രം പരിശോധിച്ച ശേഷം പട്ടിക 3.6 പൂർത്തിയാക്കുക. – The electron dot diagram of the formation of magnesium oxide is given below (Fig 3.5). Examine it and then complete Table 3.6. Magnesium's two outer electrons are red crosses; oxygen's own six electrons are blue dots.

🖊 Fig 3.5 – formation of magnesium oxide in dot diagrams

The same change drawn with orbit models – step through it:

🎬 Mg (12p 12n) + O (8p 8n) → [Mg]²⁺ [O]²⁻

3. Before and after: Table 3.6

✍ Table 3.6 – magnesium and oxygen, before and after the reaction

Questions (page 51).

മഗ്നീഷ്യം ഓക്സൈഡിലെ അയോണുകൾ ഏതെല്ലാം? Which are the ions in magnesium oxide?
മഗ്നീഷ്യം ഓക്സൈഡ് രൂപീകരണത്തിൽ എത്ര ഇലക്ട്രോണുകളാണ് മഗ്നീഷ്യത്തിൽ നിന്ന് ഓക്സിജനിലേക്ക് മാറ്റപ്പെട്ടത്? In the formation of magnesium oxide, how many electrons were transferred from magnesium to oxygen?

Predict: electrons transferred from Mg to O

1. The magnesium ion, Mg²⁺ (cation, 2, 8) and the oxide ion, O²⁻ (anion, 2, 8).
2. 2 electrons. Magnesium (2, 8, 2) gives away both its outer electrons; oxygen (2, 6) accepts both and completes its octet.

മഗ്നീഷ്യം ഓക്സൈഡ് രൂപീകരിക്കപ്പെടുമ്പോൾ മഗ്നീഷ്യവും ഓക്സിജനും ഇലക്ട്രോണുകൾ കൈമാറ്റം ചെയ്ത് അവയ്ക്കിടയിൽ അയോണിക ബന്ധനം ഉണ്ടാകുന്നുവെന്ന് ഇതിൽ നിന്ന് മനസ്സിലാക്കാം. – From this we understand that when magnesium oxide forms, magnesium and oxygen transfer electrons and an ionic bond forms between them. The charges are bigger (2+ and 2−) than in NaCl, so the attraction is even stronger.

⭐ Key idea (textbook page 51)

അയോണിക ബന്ധനം വഴി ഉണ്ടാകുന്ന സംയുക്തങ്ങൾ അയോണിക സംയുക്തങ്ങൾ (Ionic compounds) അഥവാ ഇലക്ട്രോവാലന്റ് സംയുക്തങ്ങൾ (Electrovalent compounds) എന്ന് അറിയപ്പെടുന്നു.

Compounds formed through ionic bonds are known as ionic compounds അയോണിക സംയുക്തങ്ങൾ or electrovalent compounds ഇലക്ട്രോവാലന്റ് സംയുക്തങ്ങൾ. Examples: NaCl, MgO, KCl, CaO, MgF₂, Na₂O, CaCl₂.

4. Virtual lab: more ionic compounds

Magnesium gives away 2 electrons. Watch what happens when the partner needs only 1 (fluorine, chlorine): one Mg atom must feed two F atoms → MgF₂. And when sodium (gives 1) meets oxygen (needs 2), two Na atoms are needed → Na₂O. Try the pairs and watch the table: the total charge always comes to zero.

⚡ Electron-transfer lab

🧠 What decides the formula?

The electrons given must equal the electrons taken. Mg gives 2, F takes 1 → 1 Mg : 2 F → MgF₂. Ca gives 2, O takes 2 → 1 : 1 → CaO. K gives 1, Cl takes 1 → KCl. Na gives 1, O takes 2 → 2 Na : 1 O → Na₂O. You will write formulae this way on page 10.

5. Main properties of ionic compounds

അയോണിക സംയുക്തങ്ങളുടെ പ്രധാന സവിശേഷതകൾ – The main properties of ionic compounds:

അയോണിക സംയുക്തങ്ങൾ പൊതുവെ ജലം തുടങ്ങിയ പോളാർ ലായകങ്ങളിൽ ലയിക്കുന്നവയാണ്.They are generally soluble in polar solvents പോളാർ ലായകങ്ങൾ like water. Salt and ORS dissolve in water; salt does not dissolve in kerosene or coconut oil.
ഇവ ബാഷ്പീകരണസ്വഭാവം ഇല്ലാത്തവയും കാഠിന്യമുള്ളവയുമാണ്.They are non-volatile (no ബാഷ്പീകരണസ്വഭാവം – they do not evaporate, so salt has no smell) and hard കാഠിന്യം. Every ion is held by strong attractions from the ions around it.
ഇവ ഖരാവസ്ഥയിൽ ക്രിസ്റ്റലുകളായി കാണപ്പെടുന്നു.In the solid state they are found as crystals ക്രിസ്റ്റലുകൾ. The ions stack in a regular pattern – look at salt grains under a hand lens: tiny cubes.
പൊതുവെ ഇവയ്ക്ക് വളരെ ഉയർന്ന ഉരുകൽനിലയും (Melting point) തിളനിലയും (Boiling point) ആണുള്ളത്.Generally they have very high melting points ഉരുകൽനില and boiling points തിളനില. Go further: common salt melts at about 801 °C and magnesium oxide at about 2850 °C – a gas stove flame cannot melt salt.
അയോണിക സംയുക്തങ്ങൾ ഖരാവസ്ഥയിൽ വൈദ്യുതി കടത്തി വിടുന്നില്ലെങ്കിലും ഉരുകിയ അവസ്ഥയിലും ജലീയലായനിയിലും വൈദ്യുത ചാലകമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നുണ്ട്.They do not conduct electricity in the solid state, but in the molten state and in aqueous solution they act as electrical conductors വൈദ്യുത ചാലകം. Electricity needs moving charges. In the solid, the ions are locked in place; melt or dissolve the crystal and the ions are free to move.

🧂 Virtual lab: a salt crystal – solid, molten, dissolved

Choose the state, then connect the battery. Purple circles are Na⁺ ions, green circles Cl⁻ ions. Watch the bulb.

⚠ In a real conductivity experiment use only low-voltage dry cells – never mains electricity. Salt water conducts, which is also why wet hands near a switch are dangerous.

✅ True or false for ionic compounds?

A dry crystal of salt conducts electricity.

Salt water conducts electricity.

Magnesium oxide melts easily in a candle flame.

Ionic compounds are generally soluble in water.

Common salt has a strong smell because it evaporates.

⚠️ Common mistakes

Saying ionic compounds conduct as solids ✗ – only when molten or dissolved.
Writing Mg⁺ and O⁻ ✗ – two electrons move, so the ions are Mg²⁺ and O²⁻.
Saying “magnesium loses 2 protons” ✗ – it loses 2 electrons; it keeps its 12 protons.
Thinking MgF₂ has one F atom taking 2 electrons ✗ – each F takes 1, so two F atoms are needed.
Looking straight at burning magnesium ✗ – watch from the side.

🌐 Explore online needs internet · opens in a new tab

📄 Ionic bonding Wikipedia
Electron transfer, cations and anions, and ionic crystals like common salt.
📄 Ionization energy Wikipedia
Go further: the energy needed to remove the outermost electron.
📄 Electron affinity Wikipedia
Go further: the energy given out when an atom gains an electron (electron gain enthalpy).
🧪 MolView MolView
Draw or search a molecule and turn it around in 3D.
🧪 Avogadro (free molecule editor) Avogadro
Free software to build molecules – like the Ghemical program named in the textbook.
📄 Ghemical Wikipedia
The molecule-building program the textbook asks you to use.

6. Check yourself

🧭 Summary

2Mg + O₂ → 2MgO: Mg (2, 8, 2) gives 2 electrons → Mg²⁺ (2, 8); O (2, 6) takes 2 → O²⁻ (2, 8).
Compounds formed by ionic bonds are ionic (electrovalent) compounds: NaCl, MgO, KCl, CaO, MgF₂ …
Electrons given = electrons taken, so the total charge is zero (MgF₂: +2 − 1 − 1 = 0).
Ionic compounds: soluble in polar solvents such as water, non-volatile, hard, crystalline, very high melting and boiling points, conduct only when molten or in solution.

Next: Covalent bond: F₂, O₂, N₂, H₂ ▶