Ионная связь образуется при взаимодействии атомов элементов с противоположными химическими свойствами. Условие образования ионной связи – резкое различие в величинах электроотрицательностей (Dc>1,7), т.е.
ионная связь – это электростатическое притяжение между разноименно заряженными ионами.
В зависимости от индивидуальных свойств атомы одних элементов отдают электроны и превращаются в положительно заряженные ионы (катионы), а атомы других элементов присоединяют электроны и образуют отрицательно заряженные ионы (анионы). Это показано на примере атомов типичного металла натрия и типичного неметалла хлора (рис. 4.22).
Рисунок 4.22 – Условная модель образования ионов Na+ и Cl– путем полной передачи валентного электрона от атома натрия атому хлора
Легче всего превращаются в катионы атомы щелочных и щелочноземельных металлов (Na, К, Cs, Rb, Ca, Ba, Sr и т.д.). Простые анионы легче всего получаются из атомов р-элементов седьмой группы (Cl, Br, I). Присоединение по одному электрону к атомам O, S, N, C сопровождается выделением энергии. А присоединение большего количества электронов энергетически невыгодно. Поэтому соединения, содержащие простые ионы, немногочисленны.
Ионная связь характеризуется определенными свойствами. Рассмотрим важнейшие из них.
1. Ненаправленность объясняется тем, что электрическое поле иона имеет сферическую форму и уменьшается по всем направлениям равномерно. Взаимодействие между ионами осуществ-ляется независимо от направления. Например, в NaCl ионы натрия могут взаимодействовать с ионами хлора в любом направлении, притягивая определенное их число (рис. 4.23).
Ненаправленность – способность каждого иона притягивать к себе ионы противоположного знака в любом направлении.
Рисунок 4.23 – Ионная связь и структура хлорида натрия: а) электростатическое взаимодействие ионов Na+ и Cl– и формирование кристалла; б) элементарные кристаллические ячейки с центральным ионом Na+ (слева) и Cl– (справа); в) модель монокристалла NaCl; г) внешний вид кристалликов NaCl
2. Ненасыщаемость. При взаимодействие двух ионов противоположного знака у них сохраняется способность притягивать другие ионы во всех направлениях. Количество таких ионов ограничивается лишь их геометрическими размерами и силами взаимного отталкивания одноименно заряженных ионов.
Ненасыщаемость – способность иона присоединять любое количество ионов противоположного знака.
Ключевые слова и термины
Русский
Украинский
Английский
Французский
Арабский
ионная связь
йонний зв’язок
ionic bond
liaison ionique
???? ?????
Контрольные вопросы
Что называется ионной связью?
Как элементы отличаются по электроотрицательности при образовании ионной связи?
Охарактеризуйте ненаправленность и ненасыщаемость ионной связи.
Задания для самостоятельной работы
Предложенные задания имеют по четыре варианта ответов, из которых правильных может быть несколько.
Как называется связь, образованная за счет электростатического притяжения между разноименно заряженными частицами:
Какой процесс происходит при образовании ионной связи:
а) перераспределение электронной плотности межу атомами; б) передача валентного электрона от одного атома к другому; в) частичное смещение электронной плотности от одного атома к другому; г) передача неподеленной электронной пары от одного атома к другому?
Чем объясняется отсутствие направленности в ионной связи:
а) связь образована при перекрывании негибридных орбиталей; б) связь образована при перекрывании гибридных орбиталей; в) электрическое поле иона имеет сферическую симметрию, поэтому взаимодействие между ионами происходит по всем направлениям; г) общая электронная пара располагается на одинаковом расстоянии от ядер атомов?
Выберите утверждение, которое относится к ионной связи:
а) связь характеризуется ненаправленностью и ненасыщаемостью; б) связь образуется за счет общей электронной пары; в) общая электронная пара частично смещена к одному из атомов; г) связь образуется между разноименно заряженными ионами.
Как объяснить ненасыщенность ионной связи:
а) соединения с ионной связью имеют высокие температуры кипения и плавления; б) силовое поле иона равномерно распределяется в пространстве во всех направлениях; в) ионы противоположных зарядов взаимно влияют друг на друга; г) каждый ион способен оказывать деформирующее воздействие на электронную оболочку других ионов?
Выберите утверждение, которое относится к ионной связи:
а) одинаковые электроотрицательности элементов; б) атомы элементов существенно отличаются по величине электроотрицательности; в) осуществляется между щелочными металлами и галогенами; г) осуществляется между атомами неметалла и кислорода.
В каком из предложенных соединений в наибольшей степени выражен ионный характер связи:
а) CCl4(ж); б) SiO2(тв); в) KCl(тв); г) NH3(г)?
В каком соединении осуществляется преимущественно ионная связь:
а) PCl3; б) SO2; в) HCl; г) NaI?
В какой паре атомов проявляется наибольшая тенденция к образованию ионной связи:
а) Cs и F; б) Cu и F; в) C и N; г) Li и Ca?
По какому преимущественно типу образуется связь в соединениях: NaF, KCl, CaCl2:
