A sejtek sok vizet tartalmaznak. A víz egyik szerepe a különböző anyagok oldása. A sejtekben például sokféle ionos vegyület (só) található. Az ionok a sejtpotenciálok fenntartására szolgálnak, és fontosak a sejtek jelátvitelében és az izomösszehúzódásban.

Hogyan lehet megmondani, hogy egy vegyület ionos vagy kovalens?

Ezekre a kérdésre nincs egyszerű válasz. Sok kötés valahol a kettő között van. Egy poláros kovalens kötésben két atom között egy elektronpár oszlik meg a nyolcadok betöltése érdekében, de az elektronok közelebb helyezkednek el a kötés egyik végéhez, mint a másikhoz. A kötés egyik vége felé több negatív töltés van, és ez több pozitív töltést hagy a kötés másik végén.

A különböző atomok elektronegativitási értékeinek megnézése segít eldönteni, hogy egy kötésben az elektronpár mennyire egyenletesen oszlik meg. Az elektronegativitás a periódusos rendszer jobb felső sarka felé haladva növekszik a magtöltés és az árnyékolási tényezők kombinációja miatt. A periódusos rendszer jobb felső sarkában lévő atomok nagyobb vonzást gyakorolnak a megosztott kötéselektronokra, míg a bal alsó sarokban lévő atomok gyengébb vonzást gyakorolnak a kovalens kötések elektronjaira.

A szén-oxigén kötésben több elektron vonzódik az oxigénhez, mivel az a periódusos rendszerben a szénnel szemben jobbra van a sorban. Az olyan vegyületek, mint a , dimetil-éter, CH3OCH3, kissé polárisak. A formaldehid, CH2O, még polárisabb. A pi-kötések elektronjait a kvantummechanikai okok miatt lazábban tartják, mint a szigma-kötések elektronjait. Ez lehetővé teszi, hogy az oxigén könnyebben magához húzza az elektronokat egy többszörös kötésben, mint egy szigma kötésben.

Nem minden polaritást könnyű meghatározni a periódusos rendszerre pillantva. Egy bór-hidrogén kötésben a dipólus irányát nehéz lenne megjósolni az elektronegativitási értékek megnézése nélkül, mivel a bór tovább jobbra, a hidrogén viszont feljebb helyezkedik el. Mint kiderült, a hidrogén enyhén negatív.

Egy kötés akkor ionos, ha az atomok közötti elektronegativitáskülönbség elég nagy ahhoz, hogy az egyik atom teljesen el tudjon vonni egy elektront a másiktól. Ez a helyzet gyakori az olyan vegyületekben, amelyek a periódusos rendszer bal szélén lévő elemeket (nátrium, kálium, kalcium stb.) a periódusos rendszer jobb szélső, felső, szélsőséges sarkában lévő elemekkel (leggyakrabban oxigén, fluor, klór) kombinálják. A nátrium-klorid ionos vegyület.

Sok kötés lehet kovalens az egyik helyzetben, és ionos a másikban. Például a hidrogén-klorid, HCl, olyan gáz, amelyben a hidrogén és a klór kovalens kötésben van, de ha a HCl-t vízbe buborékosítjuk, akkor teljesen ionizálódik, és a sósavoldat H+ és Cl- oldatát adja. A töltés még a gáz halmazállapotú HCl-ben sem egyenletesen oszlik el. A klór részben negatív, a hidrogén pedig részben pozitív.

A kálium-hidroxid, a KOH egy kovalens (O-H) és egy ionos (K-O) kötést tartalmaz. A hidrogén azért trükkös, mert a periódusos rendszer tetején, valamint a bal oldalán található. Éppen eléggé elektro-pozitív ahhoz, hogy bizonyos esetekben ionos kötéseket képezzen. Más esetekben éppen elég elektronegatív ahhoz, hogy kovalens kötéseket képezzen.

A KOH-ban a K-O kötés ionos, mert a kálium és az oxigén elektronegativitása közötti különbség nagy. Az oxigén és a hidrogén közötti elektronegativitáskülönbség nem kicsi. Az O-H kötés néha ionizálódhat, de nem minden esetben.

Az ionizáció néha attól függ, hogy mi más történik a molekulán belül. Mivel a kálium-hidroxidban a K-O kötés ionos, az O-H kötés nem valószínű, hogy ionizálódik. Az oxigénen már van negatív töltés. A töltésszétválasztás energiába kerül, ezért nehezebb egy második negatív töltést is az oxigénre helyezni az O-H kötés ionizálásával. Gyakran az első ionizáció a molekulákban sokkal könnyebb, mint a második ionizáció.

Mert olyan gyakori, hogy a periódusos rendszer bal szélső sorában lévő elem kationként van jelen, és hogy a szélsőjobboldali elemek negatív töltést hordoznak, gyakran feltételezhetjük, hogy egy olyan vegyület, amely mindegyikből tartalmaz egy-egy példát, legalább egy ionos kötéssel rendelkezik.