Ionska veza: primjeri spojeva

Kao rezultat međusobne elektrostatičke privlačnosti između molekula i atoma kemijskih elemenata, može doći do ionske veze. Primjeri takvih spojeva mogu se vidjeti u raznim reakcijama galvanskih baterija, čak i jednostavne sol ima spoj ovog tipa. O tome što je ionske veze Kako se razlikuje od kovalentnog, opisano u ovom članku.

Jednostavni i kompleksni ioni

Oba pojedinačna atoma i njihovi različiti spojevi uključeni su u ionsku vezu. Svi sudionici takve veze imaju električni naboj i drže se zajedno zbog elektrostatskih sila. Postoje jednostavni ioni, kao što su Na ⁺ , K ⁺ , koji su kationi; F ^- , Cl ^- - u vezi s anionima. Također, postoje kompleksni ioni koji se sastoje od dva ili više atoma. Primjeri ionskih kemijskih veza na bazi kompleksnih iona su OH-, anioni, NO3-, kation NH4 ⁺ . Jednostavni ioni s pozitivnim nabojem formiraju se iz atoma s niskim ionizacijskim potencijalom - obično su to metali glavnih podskupina skupina I - II. Jednostavni ioni s negativnim nabojem su u većini slučajeva tipični nemetali.

Kovalentna i ionska veza

Primjeri sustava nastalih iz dvije čestice s suprotnim električnim nabojem pokazuju da u takvom slučaju uvijek dolazi do električnog polja. To znači da električki aktivni ioni također mogu privući druge ione u različitim smjerovima. Zbog sile električnog privlačenja i postoji ionska veza. Primjeri takvih spojeva pokazuju dvije fundamentalne razlike između ionskih i kovalentnih veza.

1. Električno polje iona opada s udaljenosti u bilo kojem smjeru. Stoga stupanj interakcije između iona ne ovisi o tome kako se ti ioni nalaze u prostoru. Iz tih opažanja možemo zaključiti da je ionska veza skalarna, to jest da nema usmjerenost.
2. Dva iona s različitim nabojem privlače ne samo jedan drugoga, nego i susjedne nabijene ione - različit broj nabijenih čestica suprotnog znaka može se pridružiti određenom ionu. Ovo je još jedna razlika između kovalentnih i ionskih veza: potonja nema zasićenost. Broj vezanih iona određen je linearnim dimenzijama nabijenih čestica, kao i principom da privlačne sile iona suprotnih naboja trebaju prevladati nad odbojnim silama koje djeluju između jednako nabijenih čestica.

asocijacija

Budući da su odsutnost zasićenja i smjernosti iona, oni se međusobno kombiniraju u različitim kombinacijama. To su znanstvenici nazvali udrugom. Pri visokim temperaturama udruga je mala: kinetička energija molekule i ioni su prilično visoki, au plinovitom stanju tvari s ionskim tipom veze su u obliku pojedinačnih molekula. No, srednje i niske temperature omogućuju stvaranje raznih strukturnih spojeva, čije je formiranje odgovorno za ionski tip veze. Primjeri strukture tvari u tekućem i krutom stanju prikazani su na slikama.

Kao što možete vidjeti, stvara se ionska veza kristalna rešetka u kojem je svaki element okružen ionima s suprotnim znakom naboja. Štoviše, takva tvar ima iste značajke u različitim smjerovima.

polarizacija

Kao što znate, kada je elektron vezan za ne-metalni atom, oslobađa se određena količina energije. Međutim, pričvršćivanje drugog elektrona već zahtijeva energiju, stoga stvaranje jednostavnih višestruko nabijenih aniona postaje energetski neprofitabilno. Međutim, elementi kao što je SO ₄ ^2- , CO ₂ ^2- pokazuju da kompleksni, višestruko nabijeni negativni ioni mogu biti energetski stabilni, budući da su elektroni u spoju raspoređeni na takav način da naboj svakog atoma nije veći od naboj elektrona. Takva pravila diktira standardna ionska veza.

Primjeri tipičnih elemenata koji se pojavljuju na svakom koraku (NaCl, CsF) ne pokazuju potpuno odvajanje pozitivnih i negativnih naboja. Na primjer, u kristalima soli, efektivni negativni naboj će biti samo oko 93% ukupnog naboja elektrona. Ovaj učinak opažen je u drugim spojevima. Ovo nepotpuno razdvajanje naboja naziva se polarizacija.

Uzroci polarizacije

Uzrok polarizacije je uvijek električno polje. Vanjski sloj elektrona doživljava najveći pomak tijekom polarizacije. Međutim, treba napomenuti da različiti ioni imaju različitu polarizabilnost: što je slabije spajanje vanjskog elektrona s nukleusom, to je lakše cijeli ion polarizira i više se deformira elektronski oblak.

Polarizacija iona ima poznati učinak na spojeve koji tvore ionsku vezu. Primjeri kemijskih reakcija pokazuju da vodikov ion H ⁺ ima najveći polarizirajući učinak, budući da ima najmanju veličinu i potpunu odsutnost elektronskog oblaka.