Značilnosti jonske vezi, kako se oblikuje, klasifikacija in primeri

The ionske vezi kjer ni enakomerne delitve para elektronov med dvema atomoma. Ko se to zgodi, ena od vrst, najmanj elektronegativna, pridobi pozitivni električni naboj, medtem ko bolj elektromagnetno vrste končajo z negativnim električnim nabojem..

Če je A vrsta elektropozitivno, in X elektronegativ, potem ko se med njima tvori ionska vez, se spremenijo v ione A⁺ in X^-. A⁺ gre za pozitivno nabite vrste, ki se imenuje kation; in X^- je negativno nabite vrste, anion.

Zgornja slika prikazuje splošno ionsko vez za katero koli vrsto A in X. Modri ​​oklepaji kažejo, da ni jasno kovalentne vezi med A in X; z drugimi besedami, ni prisotnosti A-X.

Upoštevajte, da A⁺ nima valentnih elektronov, medtem ko X^- obdano je z osmimi elektroni, kar pomeni, da ustreza pravilu okteta po teoriji valentnih vezi (TEV) in je tudi izoelektronsko za plemeniti plin njegovega ustreznega obdobja (He, Ne, Ar itd.).

Od osmih elektronov sta dva zelena. Za kakšen namen se razlikuje od ostalih modrih pik? Da bi poudarili, da je zeleni par dejansko elektroni, ki bi morali biti deljeni v vezi A-X, če bi bili kovalentni v naravi. Dejstvo, da se to ne zgodi v ionski povezavi.

A in X medsebojno vplivata preko elektrostatičnih vlečnih sil (Coulombov zakon). To razlikuje ionske spojine od kovalentnih v mnogih fizikalnih lastnostih, kot je tališče in vrelišče.

Indeks

• 1 Značilnosti ionske vezi
• 2 Kako se oblikuje?
  • 2.1 Alkalne in halogenske kovine
  • 2.2 Alkalne in kalcogene kovine
  • 2.3 Alkalno zemeljske kovine s halogeni in halkogeni
• 3 Razvrstitev
• 4 Obnašanje elektronov v ionski vezi
• 5 Primeri ionskih vezi
• 6 Reference

Značilnosti ionske vezi

-Ionske vezi niso usmerjene, to pomeni, da izvajajo tridimenzionalno silo, ki je sposobna ustvariti kristalno razporeditev, kot je kalijev klorid, opažen na sliki zgoraj..

-Kemijske formule, ki vsebujejo ionske spojine, označujejo delež ionov in ne njihovih vezi. KCl pomeni, da obstaja K kation⁺ za vsak Cl anion^-.

-Ionske vezi, ki imajo tridimenzionalni vpliv na svoje ione, ustvarjajo kristalne strukture, ki zahtevajo veliko toplotne energije za taljenje. Z drugimi besedami, kažejo visoka taljenja in vrelišča v nasprotju s trdnimi snovmi, kjer prevladujejo kovalentne vezi.

-Večina spojin, ki delujejo z ionskimi vezmi, so topne v vodi ali v polarnih topilih. To je zato, ker lahko molekule topila učinkovito obdajajo ione, kar jim preprečuje, da bi se spet srečali, da bi tvorili začetno kristalno razporeditev.

-Ionska vez nastane med atomi z veliko vrzeljo med elektronegativnostjo: kovino in nekovino. Na primer, K je alkalijska kovina, Cl pa je halogen, nekovinski element.

Kako se oblikuje?

Na zgornji sliki A predstavlja kovino in X nekovinski atom. Da bi se pojavila ionska vez, mora biti razlika elektronegativnosti med A in X taka, da je delitev elektronov v vezi nič. To pomeni, da bo X ohranil elektronski par.

Ampak od kod prihaja elektronski par? V bistvu je to kovinska vrsta. Ker je tako na ta način ena od dveh točk zelene barve, je elektron, prenesen iz kovine A v nekovinski X, in ta zadnji prispeva dodaten elektron za dokončanje para..

Če je odgovor pritrdilen, na katere skupine v periodni tabeli pripadajo A ali X? Ker je A moral prenesti en sam elektron, je zelo verjetno, da je to kovina iz skupine IA: alkalijske kovine (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr)..

Medtem ko je X, ko doseže valentni oktet z dodajanjem elektrona, je halogen, element skupine VIIA.

Alkalne kovine in halogeni

Alkalijske kovine imajo ns valenčno konfiguracijo¹. S tem, da izgubimo en sam elektron in postanemo monatomski ioni M⁺ (Li⁺, Na⁺, K⁺, Rb⁺, Cs⁺, Fr⁺) postane izoelektronski za plemeniti plin, ki je pred njimi.

Po drugi strani imajo halogeni konfiguracijo ns valence²np⁵. Da bi bil izoelektronski za plemeniti plin, ki prihaja, morajo pridobiti dodaten elektron, ki ima konfiguracijo ns²np⁶, kar je osem elektronov.

Oba alkalijska kovina in halogeni iz tega razloga imata korist od tvorbe ionske vezi, da ne omenjamo energetske stabilnosti, ki jo zagotavlja kristalna razporeditev..

Zato imajo ionske spojine, ki jih tvorijo alkalijska kovina in halogen, vedno kemijsko formulo tipa MX.

Alkalne in kalcogene kovine

Halkogeni ali elementi skupine VIA (O, S, Se, Te, Po) imajo za razliko od halogenov konfiguracijo valentnih ns.²np⁴. Zato potrebuje dva dodatna elektrona namesto enega, da bi se ujemal z valentnim oktetom. Da bi to dosegli s pomočjo alkalijskih kovin, morajo prejeti elektron od dveh od njih.

Zakaj? Ker lahko na primer natrij prinese en sam elektron, Na2. Če pa sta dva natrija, Na ∙ in Na ∙, lahko O prejme svoje elektrone, da postanejo anion O^2-.

Lewisova struktura za nastalo spojino bi bila Na⁺ O^2- Na⁺. Upoštevajte, da za vsak kisik obstajata dva natrijeva iona, zato je formula Na₂O.

Enako pojasnilo lahko uporabimo tudi za druge kovine in tudi za druge kalcogene.

Vendar se postavlja vprašanje: ali bo kombinacija vseh teh elementov povzročila ionsko spojino? Ali bodo v vseh njih obstajale ionske vezi? Za to bi bilo potrebno primerjati elektronegativnosti tako kovinskega M kot tudi halkogenov. Če so zelo različni, se bodo pojavile ionske vezi.

Alkalno zemeljske kovine s halogeni in halkogeni

Alkalne zemeljske kovine (g. Becamgbara) imajo valenčne konfiguracije ns². Z izgubo samo dveh elektronov postanejo M ioni²⁺ (Be²⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺, Ra²⁺). Vendar pa so lahko vrste, ki sprejemajo svoje elektrone, halogeni ali halkogeni.

V primeru halogenov sta dve potrebni za tvorbo spojine, saj lahko posamezno sprejmeta le en elektron. Tako bi bila spojina: X^- M²⁺ X^-. X je lahko katerikoli izmed halogenov.

In končno, v primeru kalcenzov, ki so sposobni sprejeti dva elektrona, bi eden od njih zadostoval za oblikovanje ionske vezi: M²⁺O^2-.

Razvrstitev

Ni razvrstitve ionske vezi. Vendar pa je to lahko odvisno od kovalentnega značaja. Vse vezi niso 100-odstotno ionske, vendar kažejo, čeprav zelo rahlo, kovalentni karakter izdelka neoznačene razlike elektronegativnosti..

To je opazno predvsem z zelo majhnimi ioni in z visokimi naboji, kot je Be²⁺. Njegova visoka gostota naboja deformira elektronski oblak X (F, Cl, itd.), Tako da ga prisili, da tvori vez z visokim kovalentnim značajem (kar je znano kot polarizacija).

Torej, BeCl₂ čeprav se zdi, da je ionska, je dejansko kovalentna spojina.

Vendar pa lahko ionske spojine razvrstimo glede na njihove ione. Če so sestavljeni iz preprostih električno nabitih atomov, govorimo o monomatskih ionih; če je to nosilna molekula naboja, pozitivna ali negativna, govorimo o poliatomskemu ionu (NH.)₄⁺, Št₃^-, SO₄^2-, itd.).

Obnašanje elektronov v ionski vezi

Elektroni v ionski vezi ostanejo v bližini jedra najbolj elektronegativnega atoma. Ker ta par elektronov ne more uiti iz X^- za kovalentno povezavo z A⁺, elektrostatične interakcije.

Kationi A⁺ odvračanje drugih A⁺, in to se dogaja tudi z X anioni^- z drugimi. Ioni si prizadevajo izravnati odgon do minimalne vrednosti, tako da privlačne sile prevladujejo nad odbojnimi silami; in ko to uspejo, nastane kristalna ureditev, ki je značilna za obe ionski spojini.

V teoriji so elektroni zaprti v anionih, in ker so anioni v kristalni rešetki fiksirani, je prevodnost soli v trdni fazi zelo nizka..

Vendar pa se poveča, ko se stopijo, saj lahko ioni prosto migrirajo in elektroni, ki lahko tečejo, pritegnejo pozitivni naboji..

Primeri ionskih vezi

Ena od metod za identifikacijo ionskih spojin je opazovanje prisotnosti kovine in nekovinskega ali poliatomskega aniona. Nato izračunajte s katero koli od skal elektronegativnosti razliko teh vrednosti za A in X. Če je ta razlika večja od 1,7, potem je to spojina z ionskimi vezmi..

Primeri teh so:

KBr: kalijev bromid

BeF₂: berilijev fluorid

Na₂O: natrijev oksid

Li₂O: litijev oksid

K₂O: kalijev oksid

MgO: magnezijev oksid

CaF₂kalcijev fluorid

Na₂S: natrijev sulfid

NaI: natrijev jodid

CsF: cezij fluorid

Prav tako je lahko nonionics ionov poliatomskih ionov:

Cu (NO₃)₂: bakrov nitrat (II) \ t

NH₄Cl: amonijev klorid

CH₃COONa: natrijev acetat

Sr₃(PO₄)₂: stroncijev fosfat

CH₃COONH₄amonijev acetat

LiOH: litijev hidroksid

KMnO₄: kalijev permanganat

Reference

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kemija (8. izd.). CENGAGE Learning, str. 251-258.
2. Kemija LibreTexts. Ionske in kovalentne vezi. Vzeto iz: chem.libretexts.org
3. Chemistry 301. (2014). Ionsko lepljenje. Vzeto iz: ch301.cm.utexas.edu
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (16. avgust 2017. Primeri ionskih vezi in spojin.) Vzeto iz: thoughtco.com
5. TutorVista. (2018). Ionsko lepljenje. Vzeto iz: chemistry.tutorvista.com
6. Chris P. Schaller, dr. IM7. Katere vezi so ionske in kovalentne? Vzeto iz: workers.csbsju.edu