Ионная связь

Ионная связь осуществляется в результате взаимного электростатического притяжения противоположно заряженных ионов.

Например:

Ионы м.б. простыми (Na, K, Mg и т.д.)_{катионы} (J^–, Cl^–, Br^–)_анионы, а также сложными, т.е. состоящими из 2^х и более простых веществ. (NH₄⁺ и SO₄^2-, NO₃^–.

Простые ионы образованы металлами с низким потенциалом ионизации, а анионы, как правило, типичные неметаллы, обладающие большим сродством к электрону. Поэтому молекулы с характерной ионной связью – галогениды щелочных и щелочноземельных металлов: NaCl, KBr, CsF и т.д.

Ковалентная связь обладает направленностью, ионная же связь в отличие от ковалентной направленностью не обладает, т.к. электрическое поле вокруг иона обладает сферической симметрией, поэтому взаимодействие между ионами осуществляется одинаково. Это значит, что противоположно заряженные ионы, притянувшиеся друг к другу, создают в пространстве электрическое поле, способное взаимодействовать с другими ионами. Т.е. ионная связь не обладает насыщаемостью. Ион может присоединить различное число ионов противоположного знака. Это число определяется размерами взаимодействующих ионов и силами притяжения преобладающими над силами отталкивания.

Атомы неметаллов характеризуются (+) значениями сродства к электрону: при присоединении электрона к такому атому выделяется энергия. Однако присоединение второго электрона к атому любого неметалла требует затраты энергии, поэтому в оксидах BaO, Al₂O₃ или сульфидах ZnS, CuS не образуется «чисто» ионная связь. Она носит частично ковалентный характер.

В типичных ионных соединениях (NaCl, KBr и т.д.), не происходит полного разделения (–) и (+) зарядов, т.е. полного перехода е^– от одного атома к другому. В кристалле NaCl (–) заряд атома Cl составляет 0,94 заряда электрона.

Такое неполное разделение зарядов в ионных соединениях объясняется взаимной поляризацией ионов, т.е. их влиянием друг на друга. Наибольшее смещение испытывают электроны внешнего слоя. Поляризуемость различных ионов неодинакова; чем слабее связаны внешние электроны с ядром, тем легче поляризуется ион, тем сильнее он деформируется в электрическое поле. Поляризуемость возрастает с увеличением размеров иона.

Li⁺ < Na⁺ < K⁺ < Rb⁺ < Cs⁺

а у ионов:

F^– < Cl^– < Br^– < J^–

Превращение атома в ион (+) всегда приводит к уменьшению его размеров, а (-) заряженные ионы имеют большие размеры, чем нейтральные. Чем больше заряд иона, тем сильнее создаваемое электрическое поле. при одном и том же заряде напряженность электрического поля вблизи иона тем выше, чем меньше его размеры.

Анионы в сравнении с катионами характеризуются сильной поляризуемостью и слабой поляризующей способностью. Поэтому при взаимодействии разноименных ионов поляризации подвергается главным образом (-) ион.

а (+) можно пренебречь.

Смещение в результате поляризации (–) ионе.

Происходит как бы обратный перенос части электронного заряда от аниона к катиону и электрические облака оказываются не полностью разделенными, а частично перекрытыми. Из этого следует, что ионную связь можно рассматривать как предельный случай полярной ковалентной связи.

Особенно высоким поляризующим действием обладает ион Н⁺ (т.к. малый размер и отсутствие е^–).

Он может полностью внедриться в оболочку другого иона и подвергнуть её сильной деформации. Этим объясняются отличительные свойства кислот от других веществ.

Также можете прочитать: