Хімія. 8 клас. Буринська

§ 17. Йонний зв’язок

Опрацювавши зміст параграфа, ви будете:

  • розуміти суть понять «йонний зв'язок», «йон»;
  • уміти пояснювати утворення йонного зв’язку в сполуках; характеризувати його особливості.

Ви вже розумієте, як взаємодіють між собою неметали: між їхніми атомами встановлюється ковалентний зв'язок. А тепер розглянемо, як взаємодіють неметали з металами. Атоми цих елементів дуже відрізняються за електронегативністю, тому спільна електронна пара, що утворює зв'язок, настільки зміщується до атома з більшою електронегативністю, що практично належить тільки йому. Наприклад, натрій взаємодіє з хлором:

2Na + Cl2 = 2NaCl

Зовнішній енергетичний рівень атома Натрію (як і будь-якого лужного елемента) далекий від завершення - містить один електрон, що слабко зв’язаний з ядром, бо в атома великий радіус. Тому під час хімічних перетворень атоми Натрію легко втрачають єдиний валентний електрон і перетворюються з нейтральних атомів на позитивно заряджені йони:

Передостанній енергетичний рівень з восьми електронів стає останнім, зовнішнім, і йон Натрію набуває стійкого енергетичного рівня, подібно до атома Неону Ne.

Зовнішній енергетичний рівень атома Хлору має сім валентних електронів. Він близький до завершення. Радіус атома Хлору незначний, а електронегативність дуже велика. Тому атом Хлору приймає один електрон від атома Натрію, добудовуючи зовнішній рівень до октету (восьмиелектронної структури ). У цьому разі атом Хлору набуває негативного заряду -1, перетворюючись на негативно заряджений йон:

Отже, валентний електрон атома Натрію під час взаємодії з атомом Хлору повністю переходить на зовнішній рівень атома Хлору. Схематично цей процес можна передати так:

Йони - це електрично заряджені частинки, що утворилися з атомів або атомних груп унаслідок втрати або приєднання електронів.

Різнойменно заряджені йони Натрію Na+ і Хлору Сl-, притягуючись один до одного завдяки наявності сили притягання, утворюють сполуку - натрій хлорид NaCl. Цей процес можна записати ще й у такий спосіб:

Na0 - 1e → Na+;

Cl0 + 1e → Сl-;

Na+ + Сl- → NaCl.

Хімічний зв'язок, утворений внаслідок взаємодії йонів, називається йонним зв’язком.

Речовини, що складаються з йонів, називаються йонними сполуками. Вони утворені типовими металічними і типовими неметалічними елементами.

Розгляньте рівняння реакцій утворення деяких йонних сполук:

а) взаємодія магнію з йодом:

б) окиснення кальцію:

в) горіння алюмінію в бромі:

Зверніть увагу, заряди йонів позначають зверху, праворуч від хімічного знака: спочатку - цифру, а потім - знак «+» або «-».

Йонний зв'язок є крайнім випадком полярного ковалентного зв’язку. Йонні сполуки в твердому стані - кристалічні речовини. У йонних кристалах електростатичне поле кожного йона поширюється у всіх напрямках, тому йонний зв'язок не має напрямленості.

Висновки

Йонний зв'язок зумовлюється взаємодією між різнойменно зарядженими йонами.

Сполуки з йонним типом хімічного зв’язку виникають, коли взаємодіють атоми елементів з дуже відмінною електронегативністю - атоми типового металічного й типового неметалічного елементів, тобто елементів, розміщених на початку і в кінці періодів Періодичної системи. Найтиповіший йонний зв'язок виникає в сполуках, утворених лужними елементами і галогенами.

Йонний зв'язок і неполярний ковалентний зв'язок - два крайні випадки розподілу електронної густини. Неполярному зв’язку відповідає рівномірний розподіл спільної двохелектронної хмари між однаковими атомами. Якщо зв'язок йонний, навпаки, спільна електронна пара практично повністю належить одному з атомів, у якого електронегативність більша.

Завдання для самоконтролю

1. Що таке йонний зв'язок? Між якими елементами він виникає?

2. Чим відрізняється йонний зв'язок від ковалентного полярного і неполярного? Відповідь поясніть.

3. Напишіть схеми утворення йонного зв’язку: а) у калій броміді КВr; б) у натрій сульфіді Na2S; в) у кальцій нітриді Са3N2. Схеми поясніть.

4. Серед наведених формул речовин зазначте сполуки з йонним, полярним і неполярним ковалентним зв’язками і поясніть їх будову: Н2О, НІ, РН3, CaS, ZnCl2, SiH4, ССl4.

5. Запишіть формули сполук, до складу яких входять такі йони: a) Na+ i Вr-; б) Ва2+ і Сl-; в) К+ і S2-. Зазначте їхні назви.

6. Яскраво виражений йонний зв'язок у пари атомів:

  • А К - F;
  • Б О - F;
  • В F - F;
  • Г Р - Е

7. Хлор у сполуках утворює йонні зв’язки з:

  • А К;
  • Б Н;
  • В Са;
  • Г С.

Додаткові завдання

8. Пара елементів, атоми яких під час хімічної взаємодії виявляють максимальну тенденцію до утворення сполуки з йонним зв’язком, - це:

  • A Cu i F;
  • Б С і N;
  • В Na i F;
  • Г Li і Н.

9. Між атомами елементів з протонними числами 3 і 9 виникає зв'язок:

  • А ковалентний полярний;
  • Б ковалентний неполярний;
  • В йонний.

10*. У натрій гідроксиді NaOH йонними є зв’язки:

  • А між Натрієм і Оксигеном;
  • Б між Гідрогеном і Оксигеном;
  • В між Натрієм і Гідрогеном;
  • Г усі зв’язки.

11*. Порівняйте будову йонів Mg2+ і F- з будовою атома Неону Ne. Знайдіть подібні й відмінні ознаки.

12*. На що перетворився б атом Аргону, якби з його ядра зник один протон, а електронна оболонка залишилася без змін?

13*. В якої з двох речовин - LiH чи CsH - йонний тип хімічного зв’язку між атомами виражений сильніше? Чому?