Ионная химическая связь

Из предыдущих уроков вы узнали о электронных формулах, электронных орбиталях и о том, что свойства химических элементов также зависят от строения их атомов.

Пришло время познакомиться с новым для вас понятием химическая связь, она бывает: ионная, ковалентная (полярная и неполярная) и металлическая.

На данном уроке вы узнаете об одном из ее видов — ионной химической связи.

Химическая связь

Представьте, что «встретились» два атома: металла IA группы и неметалла VIIA группы. Атом металла имеет на внешнем энергетическом уровне один электрон, а атому неметалла как раз не хватает одного электрона до завершения внешнего уровня.

Рассмотрим этот случай на примере взаимодействия натрия $Na$ (металл) и хлора $Cl$ (неметалл).

Атом металла натрия $Na$ легко отдает свой один наиболее удаленный от ядра и слабо связанный с ним электрон атому неметалла хлору $Cl$.

Атом натрия $Na$ избавляется от одного отрицательного заряда и приобретет положительный заряд, а атом неметалла хлора $Cl$ благодаря полученному электрону превращается в отрицательно заряженный ион.

Ион — электрически заряженная частица, которая образуется в результате потери, либо присоединения электронов к атому.

Оба атома добились своего — получили восемь электронов на внешнем уровне, но что происходит дальше?

Противоположно заряженные ионы в соответствии с законом притяжения противоположных зарядов соединяются, т. е. между ними возникает химическая связь.

Химическая связь — это взаимодействие между электронами отдельных атомов элементов, приводящее к их прочной связи.

Между атомами натрия $Na$ и хлора $Cl$ образуется ионная химическая связь.

Ионная химическая связь

Ионная химическая связь — это химическая связь, образующаяся между противоположно заряженными ионами.

К примеру, ионная связь также образуется при взаимодействии атомов кальция $Ca$ и кислорода $О$.

Превращение атомов в ионы происходит всегда при взаимодействии атомов типичных металлов и неметаллов.

Показать ответ

Скрыть ответ

{"questions":[{"content":"Соотнесите понятия[[matcher-1]]","widgets":{"matcher-1":{"type":"matcher","labels":["Ион — это","Химическая связь — это","Ионная химическая связь — это"],"items":["электрически заряженная частица, которая образуется в результате потери либо присоединения электронов к атому.","взаимодействие между электронами отдельных атомов элементов, приводящее к их прочной связи.","химическая связь, образующаяся между противоположно заряженными ионами."]}}},{"content":"Сгруппируйте химические элементы по их свойствами:[[grouper-8]][[image-43]]","widgets":{"grouper-8":{"type":"grouper","labels":["Легко отдают внешние электроны","Легко присоединяют электроны на внешний уровень"],"items":[["$Li$","$K$","$Mg$","$Ca$"],["$F$","$Cl$","$Br$","$I$"]]},"image-43":{"type":"image","url":"https://obrazavr.ru/wp-content/uploads/2023/02/periodic_table-3-kopiya-2-optimized.png"}}}]}

Алгоритм записи схемы образования ионной связи

Предлагаем рассмотреть последовательность рассуждений при записи схемы образования ионной связи, например, между атомами магния $Mg$ и фтора $F$.

I) Магний $Mg$ — это элемент II группы главной подгруппы (IIA группы) Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, металл. Его атому легче отдать два внешних электрона, чем принять недостающие шесть:

$Mg^0-2ē\to \ Mg^{2+}$

II) Фтор $F$ — это элемент VII группы главной подгруппы (VIIА группы) таблицы химических элементов Д. И. Менделеева, неметалл. Его атому легче принять один электрон для завершения внешнего энергетического уровня, чем отдать семь электронов:

$F^0+1ē\to \ F^-$

III) Найдите наименьшее общее кратное между зарядами образовавшихся ионов, оно равно $2(2\cdot1)$, т. е. нужно взять один атом магния $Mg$.

Затем определите, сколько атомов фтора F нужно взять, чтобы они могли принять два электрона (т. е. нужно взять два атома фтора $F$).

Схематично образование ионной связи между атомами магния и фтора выглядит так:

$Mg^0+2F^0\to\ Mg^{2+}F^-_2 $

Чтобы выразить состав ионных соединений, пользуются формульными единицами — аналогами молекулярных формул.

Цифры, показывающие число атомов, молекул или формульных единиц, называют коэффициентами, а цифры, показывающие число атомов в молекуле или ионов в формульной единице, называют индексами.

{"questions":[{"content":"Цифры, показывающие число атомов, молекул или формульных единиц, называют [[fill_choice_big-13]]","widgets":{"fill_choice_big-13":{"type":"fill_choice_big","options":["коэффициентами","индексами"],"answer":0}}},{"content":"Цифры, показывающие число атомов в молекуле или ионов в формульной единице, называют[[fill_choice_big-25]]","widgets":{"fill_choice_big-25":{"type":"fill_choice_big","options":["индексами","коэффициентами"],"answer":0}}}]}

Показать ответ

Скрыть ответ

Самым типичным металлом в таблице Д. И. Менделеева является франций $Fr$, так как он находится в IA группе и в седьмом периоде, т. е. обладает наиболее сильными металлическими свойствами.

Самым типичным неметаллом в Периодической системе является фтор $F$, так как он находится в VIIA группе и во втором периоде, т. е. обладает наиболее сильными неметаллическими свойствами.

{"questions":[{"content":"Воспроизведите алгоритм записи схемы образования ионной связи, расположите действия по порядку [[sorter-1]]","widgets":{"sorter-1":{"type":"sorter","items":["Определить атом металла, который легко отдаст внешний(-ие) электрон(ы).","Определить атом неметалла, который легко примет электрон(ы) на внешний уровень.","Найти наименьшее общее кратное между зарядами образовавшихся ионов.","Определить, сколько атомов металла нужно взять, чтобы они отдали необходимое количество электронов.","Определить, сколько атомов неметалла нужно взять, чтобы они  могли принять нужное количество электронов.","Записать схематично образование ионной связи между атомами."]}}}]}