Конспект урока: Ионная химическая связь

Ионная связь, механизм образования ионной связи

Каждый атом химического элемента стремится к завершению своего внешнего электронного слоя (как у инертных газов). При этом из электронейтральных атомов образуются заряжённые частицы — ионы. Из курса физики вы знаете, что разноимённые ионы притягиваются, между ними возникает химическая связь. Следствием является образование вещества.

Ещё древние греки имели представление о том, что такое химическая связь. Древнегреческий мыслитель Эпикур считал, что между атомами существуют некие крючочки, посредством которых атомы удерживались друг с другом. И чтобы «отцепить» один атом от другого, нужно приложить усилие.

Природа химической связи — электростатическая, то есть определяется действием кулоновских сил. Следовательно, причина возникновения связи — стремление атомов к более устойчивому состоянию.

Рассмотрим механизм образования ионной связи.

Составим схемы строения атомов натрия и хлора. Определим число неспаренных электронов на последнем энергетическом уровне.

$\mathrm{Na} +11 \underset{2}{)} \underset{8}{)} \underset{1}{)} \mathrm{Cl} +17 \underset{2}{)} \underset{8}{)} \underset{7}{)}$

$1{\mathrm{s}}^{2}2{\mathrm{s}}^{2}2{\mathrm{p}}^{6}3{\mathrm{s}}^1 1{\mathrm{s}}^{2}2{\mathrm{s}}^{2}2{\mathrm{p}}^{6}3{\mathrm{s}}^{2}3{\mathrm{p}}^5$

У атома Na на внешнем энергетическом уровне находится единственный электрон, а у Cl как раз не хватает одного электрона, чтобы его внешний уровень оказался завершённым (8 e^-).

Атом металла легко отдаёт свой наиболее удалённый от ядра и слабо связанный с ним электрон атому неметалла, который предоставляет ему свободное место на своём внешнем энергетическом уровне, при этом процессе атомы превращаются в ионы.

$\stackrel{0}{\mathrm{Na}} - 1\stackrel{-}{e} = \stackrel{1+}{\mathrm{Na}}$

$\stackrel{0}{\mathrm{Cl}} + 1\stackrel{-}{e} = \stackrel{1-}{\mathrm{Cl}}$

Заряд иона определяется количеством отданных или принятых электронов.

Схема образования ионного соединения

Рис. 1. Схема образования соединения с ионной связью

Запишем уравнение реакции: $2\mathrm{Na} + {\mathrm{Cl}}_2 = 2\mathrm{NaCl}$.

Цифры, показывающие число атомов или молекул, называют коэффициентами, их ставят перед атомами элементов или перед молекулами. А цифры, показывающие число атомов в молекуле или ионов, — индексами, их ставят в правом нижнем углу, возле атома.

Понятие «ионы»

Таким образом, ионная связь характерна для:

• Оксидов металлов – Na₂O, CaO
• Всех солей – LiNO₃, FeSO₄, CuCl₂
• Всех гидроксидов – Са(ОН)₂, КОН
• Гидридов металлов – NaH, LiH

Соединения неметалла с ионом NH₄⁺

Упражнение 1