Move-se preferencialmente para o átomo com maior eletronegatividade. Esta é a atração de íons como corpos com cargas opostas. Um exemplo é o composto CsF, em que o “grau de ionicidade” é de 97%. A ligação iônica é um caso extremo de polarização da ligação covalente polar . Formado entre um metal típico e um não metal. Nesse caso, os elétrons do metal são completamente transferidos para o não metal e os íons são formados.

A ⋅ + ⋅ B → A + [ : B − ] (\displaystyle (\mathsf (A))\cdot +\cdot (\mathsf (B))\to (\mathsf (A))^(+)[: (\mathsf(B))^(-)])

Uma atração eletrostática ocorre entre os íons resultantes, que é chamada de ligação iônica. Ou melhor, esse visual é conveniente. Na verdade, a ligação iônica entre átomos em sua forma pura não é realizada em nenhum lugar ou quase em nenhum lugar; geralmente, de fato, a ligação é parcialmente iônica e parcialmente covalente por natureza. Ao mesmo tempo, a ligação de íons moleculares complexos pode muitas vezes ser considerada puramente iônica. As diferenças mais importantes entre ligações iônicas e outros tipos de ligações químicas são a não direcionalidade e a não saturação. É por isso que os cristais formados devido a ligações iônicas gravitam em torno de vários empacotamentos densos dos íons correspondentes.

Características Tais compostos apresentam boa solubilidade em solventes polares (água, ácidos, etc.). Isso ocorre devido às partes carregadas da molécula. Nesse caso, os dipolos do solvente são atraídos pelas extremidades carregadas da molécula e, como resultado do movimento browniano, “rasgam” a molécula da substância em pedaços e os envolvem, impedindo-os de se conectarem novamente. O resultado são íons rodeados por dipolos de solvente.

Quando tais compostos são dissolvidos, geralmente é liberada energia, uma vez que a energia total das ligações solvente-íon formadas é maior que a energia da ligação ânion-cátion. As exceções são muitos sais de ácido nítrico (nitratos), que absorvem calor quando dissolvidos (as soluções esfriam). O último fato é explicado com base nas leis consideradas na físico-química. Interação iônica

Se um átomo perde um ou mais elétrons, ele se transforma em um íon positivo - um cátion (traduzido do grego - “descendo”). É assim que os cátions de hidrogênio H+, lítio Li+, bário Ba2+ são formados. Ao adquirir elétrons, os átomos se transformam em íons negativos - ânions (do grego "ânion" - subindo). Exemplos de ânions são o íon fluoreto F−, o íon sulfeto S2−.

Cátions e ânions são capazes de se atrair. Neste caso, ocorre uma ligação química e formam-se compostos químicos. Este tipo de ligação química é chamada de ligação iônica:

Uma ligação iônica é uma ligação química formada pela atração eletrostática entre cátions e ânions.

YouTube enciclopédico

1 / 3

✪ Ligação iônica. Química 8º ano

✪ Ligações iônicas, covalentes e metálicas

✪ Ligação química iônica | Química 11º ano #3 | Lição de informação

Legendas

Exemplo de formação de ligação iônica

Consideremos o método de formação usando o exemplo do "cloreto de sódio" NaCl. A configuração eletrônica dos átomos de sódio e cloro pode ser representada da seguinte forma: N a 11 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 1 (\displaystyle (\mathsf (Na^(11)1s^(2)2s^(2)2p^(6)3s^(1)))) E C l 17 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 5 (\displaystyle (\mathsf (Cl^(17)1s^(2)2s^(2)2p^(6)3s^(2) 3p^(5)))). Estes são átomos com níveis de energia incompletos. Obviamente, para completá-los, é mais fácil para um átomo de sódio ceder um elétron do que ganhar sete, e para um átomo de cloro é mais fácil ganhar um elétron do que ceder sete. Durante uma interação química, o átomo de sódio cede completamente um elétron e o átomo de cloro o aceita.

Esquematicamente, isso pode ser escrito assim:

N a − e → N a + (\displaystyle (\mathsf (Na-e\rightarrow Na^(+))))- íon sódio, camada estável de oito elétrons ( N a + 1 s 2 2 s 2 2 p 6 (\displaystyle (\mathsf (Na^(+)1s^(2)2s^(2)2p^(6))))) devido ao segundo nível de energia. C l + e → C l − (\displaystyle (\mathsf (Cl+e\rightarrow Cl^(-))))- íon cloro, camada estável de oito elétrons.

Entre íons N a + (\displaystyle (\mathsf (Na^(+)))) E C l - (\ displaystyle (\ mathsf (Cl ^ (-)))) Surgem forças de atração eletrostáticas, resultando na formação de uma conexão.

Todos os compostos químicos são formados através da formação de uma ligação química. E dependendo do tipo de partículas de ligação, existem vários tipos. O mais básico– estes são covalentes polares, covalentes apolares, metálicos e iônicos. Hoje falaremos sobre iônico.

Em contato com

O que são íons

É formado entre dois átomos - via de regra, desde que a diferença de eletronegatividade entre eles seja muito grande. A eletronegatividade de átomos e íons é avaliada pela escala de Paulling.

Portanto, para considerar corretamente as características dos compostos, foi introduzido o conceito de ionicidade. Essa característica permite determinar qual porcentagem de uma ligação específica é iônica.

O composto com maior ionicidade é o fluoreto de césio, no qual é de aproximadamente 97%. A ligação iônica é característica para substâncias formadas por átomos metálicos localizados no primeiro e segundo grupos da tabela D.I. Mendeleev e átomos de não metais localizados no sexto e sétimo grupos da mesma tabela.

Observação! Vale ressaltar que não existe nenhum composto cuja relação seja exclusivamente iônica. Para os elementos atualmente descobertos, não é possível alcançar uma diferença tão grande na eletronegatividade para obter um composto 100% iônico. Portanto, a definição de ligação iônica não é totalmente correta, pois na realidade são considerados compostos com interação iônica parcial.

Por que este termo foi introduzido se tal fenômeno não existe realmente? O fato é que essa abordagem ajudou a explicar muitas nuances nas propriedades dos sais, óxidos e outras substâncias. Por exemplo, por que são altamente solúveis em água e por que são soluções são capazes de conduzir corrente elétrica. Isto não pode ser explicado de qualquer outra perspectiva.

Mecanismo de educação

A formação de uma ligação iônica só é possível se duas condições forem atendidas: se o átomo metálico participante da reação for capaz de ceder facilmente elétrons localizados no último nível de energia, e o átomo não metálico for capaz de aceitar esses elétrons. Os átomos metálicos por natureza são agentes redutores, ou seja, são capazes de doação de elétrons.

Isso se deve ao fato de que o último nível de energia de um metal pode conter de um a três elétrons, e o raio da própria partícula é bastante grande. Portanto, a força de interação entre o núcleo e os elétrons no último nível é tão pequena que eles podem sair facilmente dele. A situação com os não-metais é completamente diferente. Eles têm pequeno raio, e o número de elétrons próprios no último nível pode ser de três a sete.

E a interação entre eles e o núcleo positivo é bastante forte, mas qualquer átomo se esforça para completar o nível de energia, então os átomos não metálicos se esforçam para obter os elétrons que faltam.

E quando dois átomos - um metálico e um não metálico - se encontram, os elétrons são transferidos do átomo metálico para o átomo não metálico e uma interação química é formada.

Diagrama de conexão

A figura mostra claramente como ocorre exatamente a formação de uma ligação iônica. Inicialmente, existem átomos de sódio e cloro com carga neutra.

O primeiro possui um elétron no último nível de energia, o segundo sete. Em seguida, um elétron é transferido do sódio para o cloro e a formação de dois íons. Que se combinam entre si para formar uma substância. O que é um íon? Um íon é uma partícula carregada na qual o número de prótons não é igual ao número de elétrons.

Diferenças do tipo covalente

Devido à sua especificidade, uma ligação iônica não possui direcionalidade. Isso se deve ao fato do campo elétrico do íon ser uma esfera, e diminuir ou aumentar uniformemente em uma direção, obedecendo à mesma lei.

Ao contrário do covalente, que é formado pela sobreposição de nuvens de elétrons.

A segunda diferença é que ligação covalente está saturada. O que isso significa? O número de nuvens eletrônicas que podem participar da interação é limitado.

E no iônico, pelo fato do campo elétrico ter formato esférico, ele pode se conectar com um número ilimitado de íons. Isso significa que podemos dizer que não está saturado.

Também pode ser caracterizado por várias outras propriedades:

1. A energia da ligação é uma característica quantitativa e depende da quantidade de energia que deve ser despendida para quebrá-la. Depende de dois critérios - comprimento da ligação e carga iônica envolvido em sua educação. Quanto mais forte for a ligação, menor será o seu comprimento e maiores serão as cargas dos íons que a formam.
2. Comprimento – este critério já foi mencionado no parágrafo anterior. Depende unicamente do raio das partículas envolvidas na formação do composto. O raio dos átomos muda da seguinte forma: diminui ao longo do período com o aumento do número atômico e aumenta no grupo.

Substâncias com ligações iônicas

É característico de um número significativo de compostos químicos. Esta é uma grande parte de todos os sais, incluindo o conhecido sal de cozinha. Ocorre em todas as conexões onde há uma ligação direta contato entre metal e não metal. Aqui estão alguns exemplos de substâncias com ligações iônicas:

• cloretos de sódio e potássio,
• fluoreto de césio,
• óxido de magnésio.

Também pode se manifestar em compostos complexos.

Por exemplo, sulfato de magnésio.

Aqui está a fórmula de uma substância com ligações iônicas e covalentes:

Uma ligação iônica se formará entre os íons oxigênio e magnésio, mas o enxofre é conectado entre si por meio de uma ligação covalente polar.

Daí podemos concluir que as ligações iônicas são características de compostos químicos complexos.

O que é uma ligação iônica em química

Tipos de ligações químicas – iônicas, covalentes, metálicas

Conclusão

As propriedades dependem diretamente do dispositivo estrutura de cristal. Portanto, todos os compostos com ligações iônicas são altamente solúveis em água e outros solventes polares, conduzem e são dielétricos. Ao mesmo tempo, são bastante refratários e frágeis. As propriedades dessas substâncias são frequentemente utilizadas no projeto de dispositivos elétricos.

As ligações químicas covalentes geralmente ocorrem entre átomos de não metais com eletronegatividade igual ou não muito diferente. Se a diferença na eletronegatividade dos átomos entre os quais uma ligação química é formada for grande (∆x excede 1,7), então o par de elétrons comum é quase completamente deslocado para o átomo com maior eletronegatividade. Como resultado, são formadas partículas com cargas - íons carregados positiva e negativamente com uma configuração eletrônica estável dos átomos do gás nobre mais próximo. Íons com carga oposta são firmemente mantidos por forças de atração eletrostática - ocorre uma ligação química entre eles, chamada iônica.

As ligações iônicas normalmente ocorrem entre átomos de metais típicos e não metais típicos. Uma propriedade característica dos átomos metálicos é que eles cedem facilmente seus elétrons de valência, enquanto os átomos não metálicos podem facilmente anexá-los.

Considere a formação de uma ligação iônica, por exemplo, entre átomos de sódio e átomos de cloro no cloreto de sódio NaCl.

A remoção de um elétron de um átomo de sódio leva à formação de um íon carregado positivamente - o cátion sódio Na +.

A adição de um elétron a um átomo de cloro resulta na formação de um íon carregado negativamente - o ânion cloro Cl -.

Entre os íons Na + e Cl - resultantes, que possuem cargas opostas, ocorre atração eletrostática, resultando na formação de um composto - cloreto de sódio com ligação química do tipo iônico.

Ligação iônicaé uma ligação química que ocorre através da interação eletrostática de íons com carga oposta.

Assim, o processo de formação de uma ligação iônica se reduz à transição de elétrons dos átomos de sódio para os átomos de cloro com a formação de íons de carga oposta que possuem configurações eletrônicas completas das camadas externas.

Foi estabelecido experimentalmente que, na realidade, os elétrons não estão completamente separados do átomo de metal, mas apenas deslocados em direção ao átomo de cloro. Essa mudança é mais significativa quanto maior for a diferença na eletronegatividade dos átomos entre os quais a ligação iônica é formada. Porém, mesmo no caso do fluoreto de césio CsF, em que a diferença de eletronegatividade excede 3,0, a carga do átomo de césio não é 1+. Isto significa que o elétron do átomo de césio não é completamente transferido para o átomo de flúor. No caso de outros compostos, para os quais a diferença de eletronegatividade não é tão grande, o deslocamento de elétrons é ainda menor, e portanto deveríamos falar de uma ligação química iônica com certa proporção de covalente.

Compostos nos quais a contribuição da ligação iônica é significativa são geralmente chamados de iônicos. A maioria dos compostos binários contendo átomos metálicos são iônicos, ou seja, a ligação química neles é amplamente iônica. Esses compostos incluem halogenetos, óxidos, sulfetos, nitretos, etc.

A ligação iônica ocorre não apenas entre cátions simples e ânions simples, como F - , Cl - , F 2 - , mas também entre cátions simples e ânions complexos, como NO 3 - , NO 4 2 - , NO 4 3 - ou íons hidróxido OH - . A grande maioria dos sais e bases são compostos iônicos, por ex. Na2SO4, Cu(NO3)2, Mg(OH)2. Existem compostos iônicos que contêm cátions complexos que não contêm átomos metálicos, por exemplo, íon amônio NH4+, bem como compostos em que tanto o cátion quanto o ânion são complexos, por exemplo sulfato de amônio (NH 4) 2 SO 4.

Você precisa ativar o JavaScript para votar

A primeira delas é a formação de ligações iônicas. (A segunda é a educação, que será discutida abaixo). Quando uma ligação iônica é formada, um átomo metálico perde elétrons e um átomo não metálico ganha elétrons. Por exemplo, considere a estrutura eletrônica dos átomos de sódio e cloro:

Na 1s 2 2s 2 2 página 6 3 é 1 - um elétron no nível externo

Cl 1s 2 2s 2 2 página 6 3 s 2 3 página 5 — sete elétrons no nível externo

Se um átomo de sódio doar seu único elétron 3s para um átomo de cloro, a regra do octeto será satisfeita para ambos os átomos. O átomo de cloro terá oito elétrons na terceira camada externa, e o átomo de sódio também terá oito elétrons na segunda camada, que agora se tornou a camada externa:

Na+1s2 2s 2 2 p 6

Cl - 1s 2 2s 2 2 página 6 3 s 2 3 página 6 - oito elétrons no nível externo

Neste caso, o núcleo do átomo de sódio ainda contém 11 prótons, mas o número total de elétrons diminuiu para 10. Isso significa que o número de partículas carregadas positivamente é um a mais que o número de partículas carregadas negativamente, então a carga total do “átomo” de sódio é +1.
O “átomo” de cloro agora contém 17 prótons e 18 elétrons e tem carga de -1.
Átomos carregados formados pela perda ou ganho de um ou mais elétrons são chamados íons. Os íons carregados positivamente são chamados cátions, e os carregados negativamente são chamados ânions.
Cátions e ânions, com cargas opostas, são atraídos entre si por forças eletrostáticas. Essa atração de íons com cargas opostas é chamada de ligação iônica. . Ocorre em compostos formados por um metal e um ou mais não metais. Os seguintes compostos satisfazem este critério e são de natureza iônica: MgCl 2, Fel 2, CuF, Na 2 0, Na 2 S0 4, Zn(C 2 H 3 0 2) 2.

Existe outra maneira de representar compostos iônicos:

Nessas fórmulas, os pontos mostram apenas os elétrons localizados nas camadas externas ( elétrons de valência ). Tais fórmulas são chamadas de fórmulas de Lewis em homenagem ao químico americano G. N. Lewis, um dos fundadores (junto com L. Pauling) da teoria da ligação química.

A transferência de elétrons de um átomo metálico para um átomo não metálico e a formação de íons são possíveis devido ao fato de os não metais terem alta eletronegatividade e os metais terem baixa eletronegatividade.

Devido à forte atração dos íons entre si, os compostos iônicos são em sua maioria sólidos e têm um ponto de fusão bastante alto.

Uma ligação iônica é formada pela transferência de elétrons de um átomo metálico para um átomo não metálico. Os íons resultantes são atraídos uns pelos outros por forças eletrostáticas.

Ligação química iônica (eletrovalente)- uma ligação causada pela formação de pares de elétrons devido à transferência de elétrons de valência de um átomo para outro. Característica para compostos de metais com os não metais mais típicos, por exemplo:

Na + + Cl - = Na + Cl

O mecanismo de formação da ligação iônica pode ser considerado usando o exemplo da reação entre sódio e cloro. Um átomo de metal alcalino perde facilmente um elétron, enquanto um átomo de halogênio ganha um. Como resultado, um cátion sódio e um íon cloreto são formados. Eles formam uma conexão devido à atração eletrostática entre eles.

A interação entre cátions e ânions não depende da direção, portanto a ligação iônica é considerada não direcional. Cada cátion pode atrair qualquer número de ânions e vice-versa. É por isso que a ligação iônica é insaturada. O número de interações entre íons no estado sólido é limitado apenas pelo tamanho do cristal. Portanto, todo o cristal deve ser considerado uma “molécula” de um composto iônico.

Praticamente não existe ligação iônica ideal. Mesmo nos compostos normalmente classificados como iônicos, não há transferência completa de elétrons de um átomo para outro; os elétrons permanecem parcialmente em uso comum. Assim, a ligação no fluoreto de lítio é 80% iônica e 20% covalente. Portanto, é mais correto falar sobre grau de ionicidade(polaridade) de uma ligação química covalente. Acredita-se que com uma diferença na eletronegatividade dos elementos de 2,1, a ligação seja 50% iônica. Se a diferença for maior, o composto pode ser considerado iônico.

O modelo iônico de ligação química é amplamente utilizado para descrever as propriedades de muitas substâncias, principalmente compostos de metais alcalinos e alcalino-terrosos com não metais. Isto se deve à simplicidade de descrição de tais compostos: acredita-se que eles sejam construídos a partir de esferas carregadas incompressíveis correspondentes a cátions e ânions. Neste caso, os íons tendem a se organizar de tal forma que as forças atrativas entre eles sejam máximas e as forças repulsivas mínimas.

Ligação de hidrogênio

Uma ligação de hidrogênio é um tipo especial de ligação química. Sabe-se que compostos de hidrogênio com não-metais altamente eletronegativos, como F, O, N, têm pontos de ebulição anormalmente altos. Se na série H 2 Te –H 2 Se –H 2 S o ponto de ebulição diminui naturalmente, então ao passar de H 2 Sc para H 2 O há um salto acentuado para um aumento nesta temperatura. O mesmo quadro é observado na série dos ácidos hidro-hálicos. Isto indica a presença de uma interação específica entre moléculas de H 2 O e moléculas de HF. Tal interação deve dificultar a separação das moléculas umas das outras, ou seja, reduzir sua volatilidade e, conseqüentemente, aumentar o ponto de ebulição das substâncias correspondentes. Devido à grande diferença no EO, as ligações químicas H – F, H – O, H – N são altamente polarizadas. Portanto, o átomo de hidrogênio tem carga efetiva positiva (δ +), e os átomos de F, O e N têm excesso de densidade eletrônica e são carregados negativamente ( -). Devido à atração de Coulomb, o átomo de hidrogênio carregado positivamente de uma molécula interage com o átomo eletronegativo de outra molécula. Graças a isso, as moléculas são atraídas umas pelas outras (pontos grossos indicam ligações de hidrogênio).

Hidrogênioé uma ligação formada por um átomo de hidrogênio que faz parte de uma de duas partículas conectadas (moléculas ou íons). Energia de ligação de hidrogênio ( 21–29 kJ/mol ou 5–7 kcal/mol) aproximadamente 10 vezes menos energia de uma ligação química comum. No entanto, a ligação de hidrogênio determina a existência de moléculas diméricas (H 2 O) 2, (HF) 2 e ácido fórmico aos pares.

Em uma série de combinações de átomos HF, HO, HN, HCl, HS, a energia da ligação de hidrogênio diminui. Também diminui com o aumento da temperatura, de modo que as substâncias no estado de vapor exibem ligações de hidrogênio apenas em pequena extensão; é característico de substâncias nos estados líquido e sólido. Substâncias como água, gelo, amônia líquida, ácidos orgânicos, álcoois e fenóis estão associadas em dímeros, trímeros e polímeros. No estado líquido, os dímeros são os mais estáveis.