Ионный тип химической связи. Определение, схемы образования, примеры веществ. Кристаллическое состояние вещества, ионные кристаллы. Ионная связь – это химическая связь, основанная на электростатическом притяжении разноименно заряженных частиц – анионов и катионов.
В отличие от ковалентной связи ионная связь ненасыщена и ненаправлена, поскольку электрическое поле действует одинаково во всех направлениях.
Схема образования ионной связи может быть проиллюстрирована следующим образом:
Li0 -1eLi+
S0 +2eS2-
Формула сульфида лития - Li2S,
количественное соотношение катионов и анионов 2:1 вследствие различия величин зарядов.
Атомы элементов – металлов отдают валентные электроны атомам неметаллов(происходит передача электронов). При этом число электронов становится не равно числу протнов в ядрах – частицы становятся заряженными. Катио́н —положительно заряженныйион.
Как правило, катионы образуются из атомов металлов в результате отдачи электронов с последнего энергетического уровня с целью достижения состояния завершенности предвнешнего уровня.
Например: Na0 -1eNa+ или Ca0 – 2eCa2+
Иначе образуется катион аммония. Он образуется при растворении газообразного аммиака в воде или кислотах:
NH30 + H2O NH4+ + OH-
NH30 + H+NH4+
Катионы могут характеризоваться величиной положительного электрического заряда: например, NH4+ — однозарядный катион, Ca2+ — двузарядный катион. Величина заряда определяется, как правило, числом отданных атомом электронов.
Анио́н — отрицательно заряженный ион.
Как правило, анионы образуются из атомов неметаллов в результате приема электронов на последний энергетический уровень с целью достижения состояния его завершенности.
Например: Сl0 +1eCl- или S0 + 2eS2-
Также анионы могут образовываться при диссоциации молекул некоторых веществ (например некоторых лвс) в водных растворах: HCl0 + H2OH3O+ + Cl-
Полярная молекула хлороводорода в диссоциирует с образованием катиона гидроксония и хлорид – аниона
(Более упрощенно процесс диссоциации молекулы хлороводорода может быть выражен так: HCl0=H++Cl- )
Анионы также характеризуются величиной отрицательного электрического заряда, который, как правило, равен числу электронов недостающих до завершения последнего энергетического уровня.
Например, Cl− (хлорид –анион) - однозарядный анион, а SO42− (сульфат –анион) — двузарядный анион. Ионными соединениями являются сложные вещества в составе которых есть элементы – металлы и элементы – неметаллы, например: соли, щелочи, гидриды и оксиды металлов и др..
Ионные соединения имеют кристаллическое строение, т.е. катионы и анионы располагаются в пространстве упорядоченно (на определенном расстоянии друг от друга), образуя кристаллическую решетку.
В узлах кристаллической решетки ионных кристаллов поочередно располагаются ионы противоположного знака, в них нельзя выделить отдельные молекулы, кристалл представляет собой как бы одну гигантскую молекулу. Ионные вещества – твердые, как правило, имеют высокую плотность, тугоплавки. Многие из этих веществ растворимы в воде и их растворы электропроводны.