Značilnosti ionske povezave, kako oblike in primeri

On Ionska povezava To je vrsta kemične vezi, pri kateri obstaja elektrostatična privlačnost med ioni z nasprotno obremenitvijo. To pomeni, da pozitivno obremenjeni ion tvori povezavo z ionom, ki je negativno naložen, in prenaša elektrone iz enega atoma v drugega. 

Ta vrsta kemične vezi se pojavi, ko se valenčni elektroni enega atoma trajno prenašajo na drugega. Atom, ki izgubi elektrone, postane kation (pozitivno naložen), tisti, ki pridobi elektrone, postane anion (negativno naložen).

Primer ionske vezi: natrijev fluorid. Natrij izgubi elektron Valencia in ga daje fluoridu. Wdcf [cc by-s (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0)]

[TOC]

Koncept ionske povezave

Ionska vez je v tem, da električno nabiti delci, imenovani ioni, medsebojno vplivajo na ionske trdne snovi in ​​tekočine. Ta povezava je produkt elektrostatičnih interakcij med sto milijoni ionov in ni omejena le na nekaj; to pomeni, da presega privlačnost med pozitivnim bremenom do negativne obremenitve.

Razmislite na primer ionski sestavljeni natrijev klorid, NaCl, najbolje znan kot namizna sol. V NaCl prevladuje ionska vez, tako da je sestavljena iz Na ionov⁺ in Cl^-. Na⁺ Je pozitiven ion ali kation, medtem ko Cl^- (Klorid) je negativni ion ali anion.

Na+ in cl-ioni v natrijevem kloridu ostanejo združeni, zahvaljujoč joonski vezi. Vir: Eyal Bairey prek Wikipedije.

Oba na⁺ Kot Cl^- Privabljajo jih, da so nasprotni električni tovori. Razdalje med temi ioni omogočajo, da se približajo drugim, tako da se pojavijo pari in pari NaCl. Na kationi⁺ Med seboj se bodo odbijali, ker so enake obremenitve, in enako se dogaja med seboj s cl anioni^-.

Prihaja čas, ko milijoni Na ionov⁺ in Cl^- Uspejo poenotiti, kohezivno, da izvirajo čim bolj stabilno strukturo; Uredi z ionsko povezavo (vrhunska slika). Na kationi⁺ So manjši od anionov^- Zaradi vse večje učinkovite jedrske sile svojega jedra na zunanjih elektroni.

NaCl ionska povezava. Rhannosh/cc by-sa (https: // createCommons.Org/licence/by-sa/3.0

Za ionsko vez je značilno vzpostavitev urejenih struktur, kjer je razdalja med ioni (NA⁺ in Cl^- V primeru NaCl) je majhna v primerjavi z drugimi trdnimi snovmi. Govori o ionski kristalni strukturi.

Kako je ionska povezava?

Ionska vez se zgodi le, če pride do porazdelitve elektronov, tako da se pojavijo obremenitve z ioni. Ta vrsta povezave se nikoli ne more pojaviti med nevtralnimi delci. Nujno morajo biti kationi in anioni. Toda od kod prihajajo?

Ilustracija ionske povezave. a) Natrij ima negativno neto obremenitev. b) natrij daje elektron kloru. Natrij je s pozitivno neto obremenitvijo in klor z negativno neto obremenitvijo, ki ustvarja ionsko vez. Ta vrsta povezave med milijoni atomov NA in CL povzroča fizično sol. OpenX College/CC by (https: // creativeCommons.Org/licence/by/3.0

Obstaja veliko načinov, na katere izvirajo ioni, vendar v bistvu mnogi temeljijo na reakciji oksidacije. Večina anorganskih ionskih spojin je sestavljena iz kovinskega elementa z nemetalnim elementom (tistih v bloku str periodične tabele).

Kovina mora oksidirati, izgubiti elektrone, se preoblikovati v kation. Po drugi strani se nemetalni element zmanjša, pridobi te elektrone in postane anion. Naslednja slika prikazuje to točko za nastanek NaCl iz atomov natrija in klora:

Vam lahko služi: arsenova kislina (H3SO4): lastnosti, tveganja in uporabeOblikovanje ionske povezave. Vir: Shafei v arabski Wikipediji / javna domena

Atom NA donira enega od svojih elektronov Valencia CL. Ko pride do te porazdelitve elektronov, se oblikujejo ioni NA⁺ in Cl^-, ki začnejo privabljati takoj in elektrostatično.

Zato se reče, da Na⁺ in Cl^- Nimajo nobenega para elektronov, za razliko od tistega, kar bi lahko pričakovali za hipotetično kovalentno vez NA-CL.

Lastnosti ionskih povezav

Ionska vez ni usmerjena, to je, da njegova moč ni prisotna v eni smeri, ampak jo širi prostor na podlagi razdalj, ki ločujejo ione. To dejstvo je pomembno, saj pomeni, da so ioni močno združeni, kar pojasnjuje več fizikalnih lastnosti ionskih trdnih snovi.

Tališče

Ionska vez je odgovorna za sol do temperature 801 ° C. Ta temperatura je v primerjavi z fuzijskimi točkami več kovin znatno visoka.

To je zato, ker mora NACL absorbirati dovolj toplote, da se njeni ioni začnejo prosto tekati zunaj svojih kristalov; to pomeni, da je treba atrakcije med NA premagati⁺ in Cl^-.

Vrelišče

Fuzijske in vrelišča ionskih spojin so še posebej visoki produkt njihovih močnih elektrostatičnih interakcij: njihova ionska vez. Ker pa ta povezava vključuje veliko ionov, se to vedenje običajno dodeli medmolekularne sile in ne pravilno za ionsko vez.

V primeru soli, ko se NaCl stopi, dobimo tekočino, sestavljeno iz istih začetnih ionov; Šele zdaj se premikajo z večjo svobodo. Ionska povezava je še vedno prisotna. Na ioni⁺ in Cl^- Srečajo se na površini tekočine, da ustvarijo veliko površinsko napetost, ki preprečuje, da bi ioni pobegnili iz plinske faze.

Zato mora staljena sol še povečati svojo temperaturo, da zavre. NaCl -jeva vrelišče je 1465 ° C. Pri tej temperaturi toplota presega znamenitosti med⁺ in Cl^- V tekočini se tako naCl hlapi začnejo oblikovati s tlakom, ki je enak atmosferski.

Elektronegativnost

Prej je bilo rečeno, da se ionska vez oblikuje med kovinskim in nemetalnim elementom. Če povzamemo račune: med kovino in ne -kometalom. Običajno je to v smislu anorganskih ionskih spojin; Predvsem tisti iz binarne vrste, kot je NaCl.

Za porazdelitev elektronov (NA⁺Cl^-) in ne delitev (NA-CL), med obema atomama mora biti velika razlika v elektronegativnosti. V nasprotnem primeru med njima ne bi bilo nobene ionske povezave. Mogoče pristop NA in Cl, interakcija, vendar takoj CL, za svojo večjo elektronegativnost, "ugrabi" elektron na NA.

Vendar ta scenarij velja samo za binarne spojine, MX, kot je NaCl. Za druge soli ali ionske spojine so njihovi procesi treninga bolj zapleteni in jih ni mogoče obravnavati z zgolj atomske ali molekularne perspektive.

Lahko vam služi: Alquinos

Fantje

Ni različnih vrst ionskih vezi, saj je elektrostatični pojav čisto fizičen, spreminja se le način, kako se ioni medsebojno medsebojno medsebojno, ali število atomov, ki jih imajo; torej če so monoatomski ali poliatomski ioni. Tudi vsak element ali spojina povzroči značilen ion, ki določa naravo spojine.

V razdelku Primeri se bo ta točka poglobila in razvidno bo, da je ionska povezava v bistvu enaka v vseh spojinah. Kadar to ni izpolnjeno, se reče, da ima ionska vez določen kovalenten značaj, kar je primer številnih prehodnih kovin, kjer so anioni usklajeni s kationi; Na primer FECL₃ (Vera³⁺-Cl^-).

Primeri ionskih povezav

Spodaj bo navedenih več ionskih spojin, izpostavljeni pa bodo njihovi ioni in deleži:

- Magnezijev klorid

MGCL₂, (Mg²⁺Cl^-), V deležu 1: 2 (mg²⁺: 2 Cl^-)

- Kalijev fluorid

Kf, (k⁺F^-), V deležu 1: 1 (k⁺: F^-)

- Natrijev sulfid

Na₂S, (Na⁺S^2-), V deležu 2: 1 (2⁺: S^2-)

- Lito hidroksid

Lioh, (li⁺Oh^-), V deležu 1: 1 (li⁺: Oh^-)

- Kalcijev fluorid

Caf₂, (Ac²⁺F^-), V deležu 1: 2 (CA²⁺: 2f^-)

- Natrijev karbonat

Na₂Co₃, (Na⁺Co₃^2-), V deležu 2: 1 (2⁺: Co₃^2-)

- Kalcijev karbonat

Tat₃, (Ac²⁺Co₃^2-), V deležu 1: 1 (CA²⁺: Co₃^2-)

- Kalijev permanganat

Kmno₄, (K⁺Mne₄^-), V deležu 1: 1 (k⁺: Mn₄^-)

- Bakreni sulfat

Cuso₄, (Cu²⁺SW₄^2-), V deležu 1: 1 (Cu²⁺: Torej₄^2-)

- Barijev hidroksid

Ba (oh)₂, (Ba²⁺Oh^-), V deležu 1: 2 (ba²⁺: Oh^-)

- Aluminijev bromid

Alb₃, (Do³⁺Br^-), v deležu 1: 3 (v³⁺: 3BR^-)

- Železov oksid (iii)

Vera₂Tudi₃, (Vera³⁺Tudi^2-), V deležu 2: 3 (2fe³⁺: 3^2-)

- Stroncijev oksid

Sro, (sr²⁺Tudi^2-), V deležu 1: 1 (SR²⁺: Bodisi^2-)

- Srebrni klorid

AGCL, (AG⁺Cl^-), V deležu 1: 1 (Ag⁺: Cl^-)

- Drugi

-Pogl₃Cona, (izberite₃COO^-Na⁺), V deležu 1: 1 (CHO₃COO^-: Na⁺)

- Nh₄I, (nh₄⁺Yo^-), V deležu 1: 1 (NH₄⁺: Yo^-)

Vsaka od teh spojin predstavlja ionsko vez, kjer milijone ionov, ki ustrezajo njihovim kemičnim formulam. Večja kot je velikost njegovih ionskih obremenitev, bolj intenzivne bodo znamenitosti in elektrostatične odbojnosti.

Zato je ionska vez močnejša, večja so naboji ionov, ki sestavljajo spojino.

Vam lahko služi: alkeni

Rešene vaje

Nekatere vaje, ki postavljajo osnovno znanje o ionski povezavi, bodo rešene spodaj.

- Vaja 1

Katera od naslednjih spojin je ionska? Možnosti so: hf, h₂Ali, ne, h₂S, nh₃ in MGO.

Ionska spojina mora imeti ionsko vez po definiciji. Večja kot je razlika v elektronegativnosti med njenimi sestavnimi elementi, večji je ionski značaj omenjene povezave.

Zato se možnosti, ki nimajo kovinskega elementa, načeloma zavržejo: hf, h₂Ali, h₂S in nh₃. Vse te spojine tvorijo samo nemetalni elementi. Kation nh₄⁺ Je izjema od tega pravila, ker nima kovine.

Preostale možnosti sta NAH in MGO, ki imata kovine NA in MG, združene z nemetalnimi elementi. Ne (Na⁺H^-) in MGO (Mg²⁺Tudi^2-) So ionske spojine.

- Vaja 2

Razmislite o naslednji hipotetični spojini: AG (NH₄)₂Co₃Yo. Kakšni so vaši ioni in v kakšnem deležu so v trdni snovi?

Razgradnja spojine na njihovih ionov, ki jih imamo: AG⁺, Nh₄⁺, Co₃^2- in jaz^-. Te se združujejo elektrostatično po deležu 1: 2: 1: 1 (Ag⁺: 2nh₄⁺: Co₃^2-: Yo^-). Pomeni, da količina kationov NH₄⁺ Dvojno je, da za Ag ione⁺, Co₃^2- in jaz^-.

- Vaja 3

Katera od naslednjih spojin bi načeloma pričakovali, da je imela najmočnejša ionska povezava? Možnosti so: KBR, CAS, NA₂SW₄, Cuo, Alpo₄ in pb₃Str₄.

KBR je sestavljen iz K ionov⁺ in br^-, Z velikostjo obremenitve. Potem ima CA CA ione²⁺ in s^2-, Z dvojnimi obremenitvami, zato bi lahko mislili, da je ionska povezava v CAS močnejša kot v KBR; In tudi močnejši kot v NA₂SW₄, Ker je slednji sestavljen iz Na ionov⁺ In tako₄^2-.

Tako CAS kot CUO imata lahko enako močno ionsko povezavo, saj oba vsebujeta ione z obremenitvami z dvojno velikostjo. Potem imamo alpo₄, z ioni al³⁺ in po₄^3-. Ti ioni imajo trojne obremenitve, zato je ionska povezava v ALPO₄ Moral bi biti močnejši kot pri vseh zgornjih možnostih.

In končno imamo zmagovalca PB₃Str₄, No, če domnevamo, da ga tvorijo ioni, postanejo PB⁴⁺ In p^3-. Njihove obremenitve imajo največje velikosti; In zato PB₃Str₄ To je spojina, ki ima verjetno najmočnejšo ionsko vez.

Reference

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemija. (8. izd.). Cengage učenje.
2. Shiver & Atkins. (2008). Anorganska kemija. (Četrta izdaja). MC Graw Hill.
3. Wikipedija. (2020). Ionsko vezanje. Pridobljeno iz: v.Wikipedija.org
4. Čelada, Anne Marie, ph.D. (11. februar 2020). Ionske in kovalentne vezi - razumejte razliko. Okreval od: Thoughtco.com
5. Uredniki Enyclopeedia Britannica. (31. januarja 2020). Ionska vez. Encyclopædia Britannica. Okrevano od: Britannica.com
6. Slovar Chemicool. (2017). Opredelitev ionske vezi. Okrevano od: Chemicool.com