Седьмой класс

Седьмой классChemical bondТипы химических связей


Ионная связь


Химическая связь - это основной концепт в химии, описывающий, как атомы объединяются, чтобы образовать молекулы и соединения. Проще говоря, это сила, которая удерживает атомы вместе. Один из фундаментальных типов химических связей - ионная связь.

Введение в ионные связи

Ионная связь возникает, когда атомы передают электроны, чтобы обрести полный внешний электронный слой, который обычно составляет восемь для большинства элементов. Эта передача электронов приводит к образованию ионов. Ионы - это атомы, которые приобрели или потеряли электроны и, следовательно, имеют положительный или отрицательный заряд.

Как образуются ионные связи

Ионные связи образуются между металлами и неметаллами. Металлы, расположенные слева в периодической таблице, теряют электроны и образуют положительно заряженные ионы, также называемые катионами. Неметаллы, расположенные справа в периодической таблице, принимают электроны и образуют отрицательно заряженные ионы, также называемые анионами. Эта утрата или приобретение электронов позволяет обоим атомам достичь электронной конфигурации, аналогичной инертным газам, которые очень стабильны.

        Na → Na⁺ + e⁻ (Натрий теряет электрон) Cl + e⁻ → Cl⁻ (Хлор принимает электрон)
    

Когда эти противоположно заряженные ионы соединяются, они притягиваются друг к другу из-за электростатических сил, образуя ионную связь.

Пример ионной связи: хлорид натрия

Классическим примером ионной связи является образование хлорида натрия (NaCl). Натрий (Na) имеет один электрон на своей внешней оболочке, тогда как хлор (Cl) имеет семь электронов на своей внешней оболочке. Натрий может обрести полную внешнюю оболочку, потеряв электрон и превратившись в ион натрия (Na⁺). Хлор может обрести полную оболочку, приняв электрон и превратившись в ион хлора (Cl⁻).

        Na (2, 8, 1) + Cl (2, 8, 7) → Na⁺ (2, 8) + Cl⁻ (2, 8, 8) → NaCl
    

Визуализация ионных связей

Рассмотрим следующий пример образования хлорида натрия как визуальное представление.

Натрий Хлор

В этом представлении атом натрия отдает электрон атому хлора, образуя ионную связь, что приводит к образованию NaCl.

Свойства ионных соединений

Ионные соединения обладают отличительными свойствами благодаря природе ионных связей:

  • Высокие точки плавления и кипения: Ионные связи прочные, поэтому ионные соединения обычно имеют высокие точки плавления и кипения.
  • Растворимость в воде: Многие ионные соединения растворяются в воде, так как полярные молекулы воды могут разделять ионы друг от друга.
  • Электропроводность: Ионные соединения не проводят электричество в твердом состоянии. Однако, когда они расплавлены или растворены в воде, они проводят электричество, так как ионы движутся свободно.
  • Хрупкость: Ионные соединения, как правило, хрупкие и ломаются вдоль плоскости ионов из-за расположения положительных и отрицательных ионов.

Отображение точки кипения

Рассмотрим поваренную соль (NaCl). Ее температура плавления около 801°C, что значительно выше, чем у многих других веществ. Эта высокая температура плавления объясняется сильными электростатическими силами, удерживающими ионы вместе.

Еще примеры ионных соединений

Окись магния (MgO)

Окись магния - это еще один пример ионного соединения. Магний (Mg) имеет два электрона на своей внешней оболочке и теряет их, чтобы достичь стабильной электронной конфигурации, похожей на неон. Кислород (O) нуждается в двух электронах для завершения своей внешней оболочки, как и неон.

        Mg (2, 8, 2) + O (2, 6) → Mg²⁺ (2, 8) + O²⁻ (2, 8) → MgO
    

Оксид алюминия (Al2O3)

Оксид алюминия состоит из алюминия и кислорода. Алюминий (Al) теряет три электрона, чтобы образовать ионы Al³⁺, в то время как каждый атом кислорода нуждается в двух электронах, чтобы образовать ионы O²⁻. Таким образом, два иона алюминия соединяются с тремя ионами кислорода, чтобы образовать Al2O3.

        2 Al (2, 8, 3) + 3 O (2, 6) → 2 Al³⁺ (2, 8) + 3 O²⁻ (2, 8) → Al₂O₃
    

Заключение

Ионная связь - это базовый и увлекательный тип химической связи, который важен для понимания физических свойств и реакций. Ионные соединения встречаются повсюду вокруг нас, от обычной поваренной соли до различных минералов. Передача электронов между металлами и неметаллами и последующее притяжение между заряженными ионами - важная часть того, как элементы образуют стабильные соединения.


Седьмой класс → 7.2.1


U
username
0%
завершено в Седьмой класс


Комментарии