Značajke jonske veze, kako se ona formira, klasifikacija i primjeri

ionske veze je da tamo gdje nema pravedne podjele para elektrona između dva atoma. Kada se to dogodi, jedna od vrsta, najmanje elektronegativna, dobiva pozitivan električni naboj, dok elektronegativnije vrste završavaju s negativnim električnim nabojem..

Ako je A vrsta elektropozitivan, i X elektronegativ, tada kada se između njih formira ionska veza, one se transformiraju u ione A⁺ i X^-. ⁺ to je pozitivno nabijena vrsta, koja se naziva kation; i X^- je negativno nabijena vrsta, anion.

Gornja slika prikazuje opću ionsku vezu za bilo koje dvije vrste A i X. Plave zagrade pokazuju da ne postoji jasno kovalentna veza između A i X; drugim riječima, ne postoji A-X prisutnost.

Imajte na umu da A⁺ nema valentnih elektrona, dok X^- okružen je s osam elektrona, tj. u skladu je s pravilom okteta prema teoriji valentnih veza (TEV) i također je izoelektronički za plemeniti plin njegovog odgovarajućeg razdoblja (He, Ne, Ar, itd.).

Od osam elektrona, dva su zelena. U koju svrhu se razlikuje od ostalih plavih točaka? Da bismo naglasili da su zeleni par zapravo elektroni koji bi trebali dijeliti A-X vezu ako su kovalentni u prirodi. Činjenica da se to ne događa u ionskoj vezi.

A i X međusobno djeluju kroz elektrostatičke sile privlačenja (Coulombov zakon). Time se razlikuju ionski spojevi od kovalentnih u mnogim njihovim fizikalnim svojstvima, kao što je točka taljenja i vrenja.

indeks

• 1 Značajke ionske veze
• 2 Kako se ona formira?
  • 2.1 Alkalni i halogeni metali
  • 2.2 Alkalni i kalcogeni metali
  • 2.3 Alkalijski zemni metali s halogenima i halkogenima
• 3 Klasifikacija
• 4 Ponašanje elektrona u ionskoj vezi
• 5 Primjeri ionskih veza
• 6 Reference

Značajke ionske veze

-Ionske veze nisu usmjerene, to jest, one djeluju na trodimenzionalnu snagu koja može stvoriti kristalnu strukturu, kao što je kalijev klorid promatran na slici gore..

-Kemijske formule koje sadrže ionske spojeve označavaju udio iona, a ne njihove veze. Dakle, KCl znači da postoji K kation⁺ za svaki Cl anion^-.

-Ionske veze, budući da imaju trodimenzionalni utjecaj na svoje ione, stvaraju kristalne strukture koje zahtijevaju puno toplinske energije za taljenje. Drugim riječima, oni pokazuju visoka tališta i vrelišta, za razliku od krutina u kojima prevladavaju kovalentne veze.

-Većina spojeva koji međusobno djeluju ionskim vezama su topljivi u vodi ili u polarnim otapalima. To je zbog toga što molekule otapala mogu učinkovito okružiti ione, sprečavajući ih da se ponovno sastanu kako bi formirali početni kristalni raspored.

-Ionska veza nastaje između atoma s velikom jazom između njihovih elektronegativnosti: metala i nemetala. Na primjer, K je alkalni metal, dok je Cl halogeni, nemetalni element.

Kako se formira?

Na slici gore, A predstavlja metal, a X nemetalni atom. Da bi došlo do ionske veze, razlika elektronegativnosti između A i X mora biti takva da je dijeljenje elektronskih parova veze jednako nuli. To znači da će X zadržati elektronski par.

Ali odakle dolazi elektronički par? U osnovi, metalnih vrsta. Budući da je tako na taj način, jedna od dviju točaka zelene boje je elektron koji se prenosi iz metala A u nemetalni X, a ovaj posljednji je pridonio dodatnom elektronu da dovrši par..

Ako je tako, kojim grupama u periodnom sustavu pripadaju A ili X? Budući da je A morao prenijeti jedan elektron, vrlo je vjerojatno da je to metal skupine IA: alkalni metali (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr).

Dok je X, kako je dosegnuo valentni oktet dodavanjem elektrona, to je halogen, element skupine VIIA.

Alkalni metali i halogeni

Alkalni metali imaju ns valencijsku konfiguraciju¹. Gubitkom tog jedinstvenog elektrona i postizanjem monatomskih iona M⁺ (Li⁺, na⁺, K⁺, Rb⁺, cs⁺, fr⁺) postaje izoelektronski na plemeniti plin koji im prethodi.

Halogeni, s druge strane, imaju ns valencijsku konfiguraciju²np⁵. Da bi bio izoelektronski za plemeniti plin koji dolazi, oni moraju dobiti dodatni elektron da imaju ns konfiguraciju²np⁶, što iznosi osam elektrona.

I alkalni metali i halogeni imaju koristi od stvaranja ionske veze iz tog razloga, da ne spominjemo energetsku stabilnost koju osigurava kristalni raspored..

Prema tome, ionski spojevi formirani alkalnim metalom i halogenom uvijek imaju kemijsku formulu tipa MX.

Alkalni i kalcogeni metali

Halcogeni ili elementi skupine VIA (O, S, Se, Te, Po) imaju, za razliku od halogena, konfiguraciju valentnih ns.²np⁴. Stoga je potrebno dva dodatna elektrona umjesto jednog da bi se uskladio s valentnim oktetom. Da bi se to postiglo uz pomoć alkalijskih metala, oni moraju primiti elektron od dva od njih.

Zašto? Jer, na primjer, natrij može dati jedan elektron, Na2. Ali ako postoje dva natrija, Na ∙ i Na ∙, O može primiti svoje elektrone da postanu anion O^2-.

Lewisova struktura za dobiveni spoj bila bi Na⁺ O^2- na⁺. Imajte na umu da za svaki kisik postoje dva natrijeva iona, pa je formula Na₂O.

Isto objašnjenje može se upotrijebiti i za druge metale, kao i za druge halkogene.

Međutim, postavlja se pitanje: hoće li kombinacija svih tih elemenata potaknuti ionski spoj? Hoće li u svim njima biti ionskih veza? Za to bi bilo potrebno usporediti elektronegativnosti metala M i kalcogena. Ako su vrlo različite, tada će postojati ionske veze.

Alkalijski zemni metali s halogenima i kalcogenima

Metali zemnoalkalijskih metala (g. Becamgbara) imaju valnu konfiguraciju ns². Gubeći samo dva elektrona, oni postaju M ioni²⁺ (Be²⁺, mg²⁺, Ca²⁺, sr²⁺, ba²⁺, ra²⁺). Međutim, vrste koje prihvaćaju svoje elektrone mogu biti halogeni ili halkogeni.

U slučaju halogena, dva od njih su potrebna za stvaranje spoja, budući da pojedinačno mogu prihvatiti samo jedan elektron. Prema tome, spoj bi bio: X^- M²⁺ X^-. X može biti bilo koji od halogena.

I na kraju, za slučaj kalcogen, koji je sposoban prihvatiti dva elektrona, jedan od njih bio bi dovoljan da se formira ionska veza: M²⁺O^2-.

klasifikacija

Ne postoji klasifikacija ionske veze. Međutim, to može varirati ovisno o kovalentnom karakteru. Nisu sve veze sto posto ionske, ali pokazuju, iako vrlo malo, kovalentni karakter proizvoda neobilježene razlike elektronegativnosti..

To je prije svega vidljivo s vrlo malim ionima i visokim nabojem, kao što je Be²⁺. Njegova visoka gustoća naboja deformira elektronski oblak X (F, Cl, itd.) Na takav način da ga tjera da formira vezu s visokim kovalentnim karakterom (ono što je poznato kao polarizacija).

Dakle, BeCl₂ iako se čini da je ionski, to je zapravo kovalentni spoj.

Međutim, ionski spojevi mogu se klasificirati prema njihovim ionima. Ako se sastoje od jednostavnih električki nabijenih atoma, govorimo o monatomskim ionima; dok je to molekula nositelja naboja, bilo pozitivna ili negativna, govorimo o poliatomskom ionu (NH₄⁺, NE₃^-, SW₄^2-, itd).

Ponašanje elektrona u ionskoj vezi

Elektroni u ionskoj vezi ostaju u blizini jezgre najviše elektronegativnog atoma. Budući da ovaj par elektrona ne može pobjeći iz X^- da se kovalentno poveže s A⁺, elektrostatičke interakcije.

Kationi A⁺ odbijati druge A⁺, i to se također događa s X anionima^- s ostalima. Ioni nastoje izjednačiti odbojnost na minimalnu vrijednost, tako da privlačne sile prevladavaju nad odbojnim silama; i kada je uspiju postići, pojavljuje se kristalni raspored koji karakterizira oba ionska spoja.

U teoriji, elektroni su zatvoreni unutar aniona, a kako su anioni fiksirani u kristalnoj rešetki, vodljivost soli u čvrstoj fazi je vrlo niska..

Međutim, povećava se kada se rastapaju, budući da ioni mogu slobodno migrirati kao i elektroni koji mogu protjecati privučeni pozitivnim nabojem..

Primjeri ionskih veza

Jedna metoda za identifikaciju ionskih spojeva je da se promatra prisutnost metala i ne-metalnog ili poliatomskog aniona. Zatim izračunajte s bilo kojom skalom elektronegativnosti razliku tih vrijednosti za A i X. Ako je ta razlika veća od 1,7, onda je to spoj s ionskim vezama..

Primjeri su sljedeći:

KBr: kalijev bromid

BEF₂: berilijev fluorid

na₂O: natrijev oksid

li₂O: litijev oksid

K₂O: kalijev oksid

MgO: magnezijev oksid

CaF₂Kalcijev fluorid

na₂S: natrijev sulfid

Na: natrij jodid

CsF: cezijev fluorid

Isto tako, mogu biti prisutni ionski spojevi s poliatomskim ionima:

Cu (br₃)₂: bakar nitrat (II)

NH₄Cl: amonijev klorid

CH₃COONa: natrijev acetat

sr₃(PO₄)₂: stroncij fosfat

CH₃COONH₄: amonijev acetat

LiOH: litijev hidroksid

KMnO₄: kalijev permanganat

reference

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kemija. (8. izdanje). CENGAGE Learning, str. 251-258.
2. Kemija LibreTexts. Jonske i kovalentne veze. Preuzeto s: chem.libretexts.org
3. Chemistry 301. (2014). Ionsko lijepljenje. Preuzeto iz: ch301.cm.utexas.edu
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (16. kolovoza 2017. Primjeri jonskih veza i spojeva.) Preuzeto s: thoughtco.com
5. TutorVista. (2018.). Ionsko lijepljenje. Preuzeto s: chemistry.tutorvista.com
6. Dr. Chris P. Schaller IM7. Koje su veze ionske i koje su kovalentne? Preuzeto iz: workers.csbsju.edu