Ionic na bono

Teorya ng kemikal na bono tumatagal mahalagang lugar sa modernong kimika. Siya ay ipinapaliwanag kung bakit nagsasama-sama ang mga atom upang bumuo ng mga particle ng kemikal, at ginagawang posible na ihambing ang katatagan ng mga particle na ito. Gamit teorya ng bono ng kemikal, pwede hulaan ang komposisyon at istraktura ng iba't ibang mga compound. Ang konsepto ng ang pagkasira ng ilang mga bono ng kemikal at ang pagbuo ng iba ay pinagbabatayan ng mga modernong ideya tungkol sa mga pagbabagong-anyo ng mga sangkap sa kurso ng mga reaksiyong kemikal .

kemikal na dumidikit- Ito pakikipag-ugnayan ng mga atomo , pagtukoy sa katatagan ng isang particle ng kemikal o kristal sa kabuuan . kemikal na dumidikit nabuo sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan ng electrostatic sa pagitan sisingilin ang mga particle : cation at anion, nuclei at electron. Kapag ang mga atomo ay lumalapit sa isa't isa, ang mga kaakit-akit na pwersa ay nagsisimulang kumilos sa pagitan ng nucleus ng isang atom at ng mga electron ng isa pa, pati na rin ang mga salungat na puwersa sa pagitan ng nuclei at sa pagitan ng mga electron. Sa ilang distansya ang mga ito mga puwersang nagbabalanse sa isa't isa, at isang matatag na particle ng kemikal ay nabuo .

Kapag nabuo ang isang kemikal na bono, ang isang makabuluhang muling pamamahagi ng densidad ng elektron ng mga atomo sa tambalan ay maaaring mangyari kumpara sa mga libreng atomo.

Sa paglilimita ng kaso, ito ay humahantong sa pagbuo ng mga sisingilin na mga particle - ions (mula sa Greek na "ion" - going).

1 Interaksyon ng mga ion

Kung ang atom nawalan ng isa o ilang mga electron, tapos siya nagiging positibong ion - kasyon(isinalin mula sa Griyego - " pababa"). Ganito po mga kasyon hydrogen H +, lithium Li +, barium Ba 2+ . Ang pagkuha ng mga electron, ang mga atom ay nagiging negatibong mga ion - mga anion(mula sa Griyegong "anion" - pataas). Ang mga halimbawa ng anion ay fluoride ion F − , sulfide ion S 2− .

Cations at anion ay kaya akitin ang isa't isa. Nagbubunga ito ng kemikal na dumidikit, at nabuo ang mga kemikal na compound. Ang ganitong uri ng kemikal na bono ay tinatawag ionic bond :

2 kahulugan ng Ionic bond

Ionic na bono ay isang kemikal na bono nakapag-aral sa gastos electrostatic attraction sa pagitan ng mga cation at anion .

Ang mekanismo ng pagbuo ng isang ionic bond ay maaaring isaalang-alang gamit ang halimbawa ng reaksyon sa pagitan sodium at chlorine . Ang isang alkali metal atom ay madaling nawawalan ng elektron, a halogen atom - nakakakuha. Bilang resulta nito, doon sodium cation at chloride ion. Bumubuo sila ng koneksyon sa pamamagitan ng electrostatic attraction sa pagitan nila .

Pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga kasyon at anion hindi nakadepende sa direksyon, Kaya naman tungkol sa ionic bond pinag-uusapan nila hindi nakadirekta. lahat kasyon siguro makaakit ng anumang bilang ng mga anion, at vice versa. kaya lang ionic bond ay isang hindi puspos. Numero Ang mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga ion sa solidong estado ay limitado lamang sa laki ng kristal. kaya" molekula " ionic compound ay dapat isaalang-alang ang buong kristal .

Para sa paglitaw ionic bond kailangan, sa kabuuan ng mga enerhiya ng ionization Ei(upang bumuo ng isang cation) at pagkakaugnay ng elektron Ae(para sa pagbuo ng anion) dapat energetically kumikita. Ito ay nililimitahan ang pagbuo ng mga ionic bond ng mga atomo ng mga aktibong metal(mga elemento ng IA- at IIA-group, ilang elemento ng IIIA-group at ilang transisyonal na elemento) at aktibong non-metal(halogens, chalcogens, nitrogen).

Ang ideal na ionic bond ay halos wala. Kahit na sa mga compound na karaniwang tinutukoy bilang ionic , walang kumpletong paglipat ng mga electron mula sa isang atom patungo sa isa pa ; ang mga electron ay bahagyang nananatili sa karaniwang paggamit. Oo, ang koneksyon lithium fluoride ng 80% ionic, at sa pamamagitan ng 20% ​​- covalent. Samakatuwid, ito ay mas tamang pag-usapan antas ng ionicity (polarity) covalent chemical bond. Ito ay pinaniniwalaan na may pagkakaiba electronegativity mga elemento 2.1 komunikasyon ay sa 50% ionic. Sa mas malaking pagkakaiba tambalan maaaring ituring na ionic .

Ang ionic na modelo ng isang kemikal na bono ay malawakang ginagamit upang ilarawan ang mga katangian ng maraming mga sangkap., sa unang lugar, mga koneksyon alkalina at alkaline earth metal na may non-metal. Ito ay dahil kadalian ng paglalarawan ng naturang mga compound: naniniwala na sila ay binuo mula sa incompressible charged spheres, katumbas mga kation at anion. Sa kasong ito, ang mga ion ay may posibilidad na ayusin ang kanilang mga sarili sa paraang ang mga kaakit-akit na pwersa sa pagitan nila ay pinakamataas, at ang mga puwersang nakakasuklam ay minimal.

Ionic na bono- isang malakas na bono ng kemikal na nabuo sa pagitan ng mga atomo na may isang malaking pagkakaiba (>1.7 sa Pauling scale) ng electronegativity, kung saan ang nakabahaging pares ng elektron ay ganap na napupunta sa atom na may mas malaking electronegativity. Ito ang pang-akit ng mga ions bilang magkasalungat na sisingilin na mga katawan. Ang isang halimbawa ay ang tambalang CsF, kung saan ang "degree of ionicity" ay 97%.

Ionic na bono- matinding kaso polarisasyon ng isang covalent polar bond. Nabuo sa pagitan tipikal na metal at di-metal. Sa kasong ito, ang mga electron sa metal ganap na inilipat sa non-metal . Ang mga ion ay nabuo.

Kung ang isang kemikal na bono ay nabuo sa pagitan ng mga atom na mayroon napakalaking pagkakaiba ng electronegativity (EO > 1.7 ayon kay Pauling), pagkatapos ay ganap na ang nakabahaging pares ng elektron napupunta sa isang atom na may mas mataas na EC. Nagreresulta ito sa pagbuo ng isang tambalan magkasalungat na sisingilin ang mga ion :

Sa pagitan ng nabuong mga ion ay mayroong electrostatic na atraksyon, na tinatawag na ionic bond. Sa halip, ang pananaw na ito maginhawa. Sa pagsasanay ionic bond sa pagitan ng mga atomo sa sa dalisay nitong anyo ay hindi napagtanto kahit saan o halos wala kahit saan, kadalasan sa katotohanan ang koneksyon ay bahagyang ionic , at bahagyang covalent na karakter. Kasabay nito, komunikasyon kumplikadong mga molekular na ion ay kadalasang maituturing na puro ionic. Ang pinakamahalagang pagkakaiba sa pagitan ng mga ionic na bono at iba pang mga uri ng mga bono ng kemikal ay non-directionality at unsaturation. Iyon ang dahilan kung bakit ang mga kristal ay nabuo dahil sa ionic bonding gravitate patungo sa iba't ibang malapit na packing ng mga kaukulang ions.

3 Ionic na radii

Sa idle electrostatic na modelo ng ionic bond konsepto ang ginamit ionic radii . Ang kabuuan ng radii ng kalapit na cation at anion ay dapat na katumbas ng katumbas na internuclear na distansya :

r 0 = r + + r −

Kasabay nito, nananatili ito malabo kung saan dadalhin hangganan sa pagitan ng cation at anion . Kilala ngayon , na ang isang purong ionic na bono ay hindi umiiral, palagi mayroong ilang electron cloud na nagsasapawan. Para sa Ang mga pagkalkula ng ion radii ay gumagamit ng mga pamamaraan ng pananaliksik, na nagbibigay-daan sa iyo upang matukoy ang density ng elektron sa pagitan ng dalawang atom . Ang internuclear na distansya ay nahahati sa isang punto, saan Ang density ng elektron ay minimal .

Ang laki ng ion ay nakasalalay sa maraming mga kadahilanan. Sa patuloy na singil ng ion na may pagtaas ng serial number(at dahil dito, nuclear charge) bumababa ang ionic radius. Ito ay lalong kapansin-pansin sa serye ng lanthanide, saan monotonically nagbabago ang ionic radii mula 117 pm para sa (La 3+) hanggang 100 pm (Lu 3+) sa isang coordination number na 6. Ang epektong ito ay tinatawag compression ng lanthanide .

AT mga pangkat ng elemento Ang ionic radii ay karaniwang tumataas sa pagtaas ng atomic number. Gayunpaman para sa d-mga elemento ng ikaapat at ikalimang yugto dahil sa lanthanide compression kahit na ang pagbaba sa ionic radius ay maaaring mangyari(halimbawa, mula 73 pm para sa Zr 4+ hanggang 72 pm para sa Hf 4+ na may coordination number na 4).

Sa panahon, mayroong isang kapansin-pansing pagbaba sa ionic radius na nauugnay sa isang pagtaas sa pag-akit ng mga electron sa nucleus na may sabay-sabay na pagtaas sa singil ng nucleus at ang singil ng ion mismo: 116 pm para sa Na +, 86 pm para sa Mg 2+ , 68 pm para sa Al 3+ (coordination number 6). Para sa parehong dahilan ang pagtaas ng singil ng isang ion ay humahantong sa pagbaba sa ionic radius para sa isang elemento: Fe 2+ 77 pm, Fe 3+ 63 pm, Fe 6+ 39 pm (coordination number 4).

Paghahambing ionic radii pwede isinasagawa lamang gamit ang parehong numero ng koordinasyon, sa abot ng ito ay nakakaapekto sa laki ng ion dahil sa mga salungat na pwersa sa pagitan ng mga counterion. Ito ay malinaw na makikita sa halimbawa Ag+ ion; ang ionic radius nito ay 81, 114 at 129 pm para sa mga numero ng koordinasyon 2, 4 at 6 , ayon sa pagkakabanggit .

Istruktura perpektong ionic compound, dahil sa maximum na atraksyon sa pagitan ng hindi magkatulad na mga ion at pinakamababang pagtanggi sa pagitan ng mga katulad na ion, higit sa lahat tinutukoy ng ratio ng ionic radii ng mga cation at anion. Maaari itong ipakita simpleng geometric na mga konstruksyon.

4 Ionic bond enerhiya

Enerhiya ng bono at para sa ionic compound- Ito enerhiya, kung saan ay inilabas sa panahon ng pagbuo nito mula sa mga gaseous counterion na walang katapusan na malayo sa isa't isa . Isinasaalang-alang lamang ang mga electrostatic na puwersa ay tumutugma sa halos 90% ng kabuuang enerhiya ng pakikipag-ugnayan, na kabilang din ang kontribusyon ng mga di-electrostatic na pwersa(Halimbawa, pagtataboy ng mga shell ng elektron).

Kailan ionic bond sa pagitan ng dalawa libreng ion na enerhiya sila Ang atraksyon ay tinutukoy ng batas ni Coulomb :

E(adj.) = q+ q− / (4π r ε),

saan q+ at q−- singil nakikipag-ugnayang mga ion , r - ang layo ng pagitan nila , ε - katamtamang permittivity .

Dahil isa sa mga singil negatibo, pagkatapos halaga ng enerhiya din magiging negatibo .

Ayon kay Batas ng Coulomb, sa Sa napakaliit na distansya, ang enerhiya ng pagkahumaling ay dapat na maging napakalaki. Gayunpaman, ito hindi nangyayari, bilang ang mga ion ay hindi mga singil sa punto. Sa paglapit ng mga ion may namumuong puwersa sa pagitan nila, dahil sa pakikipag-ugnayan ng mga ulap ng elektron . Enerhiya ng pagtanggi ng ion inilarawan Ipinanganak na equation :

E (ott.) \u003d B / rn,

saan AT - ilang pare-pareho , n siguro kumuha ng mga halaga mula 5 hanggang 12(depende sa laki ng ion). Ang kabuuang enerhiya ay tinutukoy ng kabuuan ng mga enerhiya ng pagkahumaling at pagtanggi :

E \u003d E (adv.) + E (ott.)

Dumadaan ang kahulugan nito pinakamababa . Ang mga coordinate ng pinakamababang punto ay tumutugma sa distansya ng equilibrium r 0 at equilibrium energy ng interaksyon sa pagitan ng mga ion E 0 :

E0 = q+ q− (1 - 1 / n) / (4π r0 ε)

AT kristal na sala-sala palagi mas maraming interaksyon, paano sa pagitan ng isang pares ng mga ion. Itong numero pangunahing tinutukoy ng uri ng kristal na sala-sala. Para sa accounting para sa lahat ng mga pakikipag-ugnayan(pagpapahina sa pagtaas ng distansya) sa expression para sa ionic na enerhiya kristal na sala-sala ipakilala ang tinatawag na pare-pareho Madelunga A :

E(adj.) = A q+ q− / (4π r ε)

Patuloy na halaga Madelunga determinado lamang geometry ng sala-sala at hindi depende sa radius at singil ng mga ion. Halimbawa, para sa sodium chloride ito ay katumbas ng 1,74756 .

5 polariseysyon ng mga ion

Bukod sa magnitude ng singil at radius mahalagang katangian at siya ay kanya mga katangian ng polariseysyon. Isaalang-alang natin ang tanong na ito nang mas detalyado. Sa non-polar particle (atoms, ions, molecules) ang mga sentro ng grabidad ng positibo at negatibong mga singil ay nagtutugma. Sa isang electric field, ang mga electron shell ay inilipat sa direksyon ng isang positibong sisingilin na plato, at nuclei - sa direksyon ng isang negatibong sisingilin na plato. Dahil sa pagpapapangit ng butil lumitaw sa loob nito dipole, siya'y naging polar .

pinagmulan Ang electric field sa mga compound na may ionic na uri ng bond ay ang mga ions mismo. Samakatuwid, ang pagsasalita ng mga katangian ng polarisasyon ng ion , kailangan gumagawa ng pagkakaiba ang polarizing effect ng isang ibinigay na ion at ang kakayahan ng sarili nitong mag-polarize sa isang electric field .

Ang polarizing effect ng ion ay ang isa malaki, paano higit pa sa kanyang larangan ng puwersa, ibig sabihin, kaysa mas maraming singil at mas kaunting radius ng ion. Samakatuwid, sa sa loob ng mga subgroup sa Periodic Table ng mga Elemento ang polarizing effect ng mga ion ay bumababa mula sa itaas hanggang sa ibaba, dahil sa mga subgroup na may palaging halaga ng singil ng ion mula sa itaas hanggang sa ibaba, ang radius nito ay tumataas .

Kaya ang polarizing effect ng alkali metal ions, halimbawa, ay tumataas mula sa cesium hanggang lithium, at magkasunod halide ions - mula I hanggang F. Sa mga panahon ang polarizing effect ng mga ion ay tumataas mula kaliwa hanggang kanan kasama nina isang pagtaas sa singil ng ion at pagpapababa ng radius nito .

Ion polarizability, ang kakayahan nitong ang mga deformation ay tumataas kasabay ng pagbaba ng force field, ibig sabihin, may pagbaba sa halaga ng singil at pagtaas sa radius . Pagkapolarize ng anion kadalasan mas mataas, paano mga kasyon at sunod sunod halides lumalaki mula F hanggang I .

Sa mga katangian ng polarization ng mga cation nag-render nakakaimpluwensya sa likas na katangian ng kanilang panlabas na shell ng elektron . Mga katangian ng polariseysyon ng mga cation paano sa aktibo, pati na rin sa passive sense sa ang parehong bayad at isang malapit na radius na pagtaas sa pagpasa mula sa mga cation na may napunong shell patungo sa mga cation na may hindi natapos na panlabas na shell at higit pa sa mga cation na may isang 18-electron shell.

Halimbawa, sa serye ng mga cation Mg 2+ , Ni 2+ , Zn 2+ polarization properties tumindi. Ang pattern na ito ay pare-pareho sa pagbabago sa ion radius at ang istraktura ng electron shell nito na ibinigay sa serye:

para sa mga anion lumalala ang mga katangian ng polarization sa ganitong pagkakasunud-sunod:

I - , Br - , Cl - , CN - , OH - , NO 3 - , F - , ClO 4 - .

resulta pakikipag-ugnayan ng polarisasyon ng mga ion ay isang pagpapapangit ng kanilang mga shell ng elektron at, bilang resulta nito, pagpapaikli ng mga interionic na distansya at hindi kumpletong paghihiwalay ng negatibo at mga positibong singil sa pagitan ng mga ion.

Halimbawa, sa isang kristal sodium chloride ang halaga ng singil sa sodium ion ay +0,9 , at sa chlorine ion - 0.9 sa halip na inaasahang yunit. Sa isang molekula KCl matatagpuan sa estado ng singaw, halaga mga singil sa potassium ions at ang chlorine ay 0.83 charge units, at sa molekula hydrogen chloride- lamang 0,17 mga yunit ng bayad.

Ion polarization nag-render kapansin-pansing epekto sa mga katangian ng mga compound na may ionic bond , pagpapababa ng mga punto ng pagkatunaw at pagkulo nito , pagbabawas ng electrolytic dissociation sa mga solusyon at natutunaw, atbp. .

Ionic compounds nabuo noong interaksyon ng mga elemento , makabuluhang naiiba sa mga katangian ng kemikal. Ang higit pa ang distansya sa pagitan ng mga elemento sa periodic table, mga paksa sa Ang ionic bond ay mas malinaw sa kanilang mga compound . Laban sa, sa mga molekula, nabuo ng parehong mga atomo o mga atomo ng mga elemento na magkatulad sa mga katangian ng kemikal, manggaling iba pang uri ng komunikasyon. Kaya teorya ng ionic bond Mayroon itong limitadong paggamit .

6 Epekto ng polarisasyon ng ion sa mga katangian ng mga sangkap at katangian ng mga ionic bond at ionic compound

Mga ideya tungkol sa Ang mga polarisasyon ng ion ay nakakatulong na ipaliwanag ang mga pagkakaiba sa mga katangian ng maraming katulad na mga sangkap. Halimbawa, paghahambing sodium chloride at potasa na may pilak na klorido nagpapakita na kapag malapit na ionic radii

polarisability ng Ag+ cation pagkakaroon 18-electron na panlabas na shell , mas mataas, Ano humahantong sa pagtaas ng lakas ng metal-chlorine bond at mas mababang solubility ng silver chloride sa tubig .

Mutual ang polariseysyon ng mga ion ay nagpapadali sa pagkasira ng mga kristal, na humahantong sa pagpapababa ng mga punto ng pagkatunaw ng mga sangkap. Dahil dito Temperaturang pantunaw TlF (327 oС) makabuluhang mas mababa kaysa sa RbF (798 oC). Ang temperatura ng agnas ng mga sangkap ay bababa din sa pagtaas ng mutual polarization ng mga ion. Kaya Ang mga iodide ay karaniwang nabubulok sa mas mababang temperatura, paano iba pang halides, a mga compound ng lithium - thermally hindi gaanong matatag , kaysa sa mga compound ng iba pang mga elemento ng alkalina .

Deformability ng mga shell ng elektron nakakaapekto sa optical properties ng mga substance. Paano mas polarized particle , mas mababa ang enerhiya ng mga electronic transition. Kung ang mababa ang polarization , Ang paggulo ng mga electron ay nangangailangan ng mas mataas na enerhiya, na sumasagot ultraviolet bahagi ng spectrum. Ang ganitong mga sangkap ay karaniwang walang kulay. Sa kaso ng malakas na polariseysyon ng mga ion, ang paggulo ng mga electron ay nangyayari sa pagsipsip ng electromagnetic radiation sa nakikitang rehiyon ng spectrum. Kaya ilang mga sangkap, nabuo walang kulay na mga ion, may kulay .

katangian mga ionic compound nagsisilbi mahusay na solubility sa polar solvents (tubig, acids, atbp.). Ito ay dahil sa ang singil ng mga bahagi ng molekula. Kung saan Ang mga solvent na dipoles ay naaakit sa mga sisingilin na dulo ng molekula, at bilang resulta brownian motion , « kunin» molekula mga sangkap sa mga bahagi at palibutan ang mga ito , pagpigil sa muling pagkonekta. Ang resulta ay mga ions na napapalibutan ng solvent dipoles .

Kapag ang mga naturang compound ay natunaw, bilang panuntunan, inilalabas ang enerhiya, dahil ang kabuuang enerhiya ng nabuong mga bono ang solvent-ion ay may mas maraming anion-cation bond energy. Ang mga pagbubukod ay marami mga asin ng nitric acid (nitrates), na sumipsip ng init kapag natunaw (ang mga solusyon ay pinalamig). Ang huling katotohanan ay ipinaliwanag sa batayan ng mga batas na isinasaalang-alang sa pisikal na kimika .

7 Kristal na sala-sala

Ionic compounds(hal. sodium chloride NaCl) - solid at matigas ang ulo dahil sa sa pagitan ng mga singil ng kanilang mga ion("+" at "-") ay umiiral malakas na puwersa ng electrostatic attraction .

Ang negatibong sisingilin na chloride ion ay umaakit Hindi lang " akin " Na+ ion, ngunit din iba pang mga sodium ions sa paligid. Ito ay humantong sa, Ano malapit sa alinman sa mga ion mayroong higit sa isang ion na may kabaligtaran na tanda , ngunit iilan(Larawan 1).

kanin. isa. Istraktura ng kristal karaniwang asin NaCl .

Sa katunayan, tungkol sa bawat chloride ion ay matatagpuan 6 sodium ions, at tungkol sa bawat sodium ion - 6 chloride ions .

Ang nakaayos na pag-iimpake ng mga ion ay tinatawag ionic na kristal. Kung iisa-isahin natin ang isang hiwalay chlorine atom, pagkatapos kasama nakapalibot na mga atomo ng sodium na imposibleng makahanap ng isa, na nag-react ang chlorine.. Iginuhit sa isa't isa mga puwersang electrostatic , Ang mga ion ay lubhang nag-aatubili na baguhin ang kanilang lokasyon sa ilalim ng impluwensya ng isang panlabas na puwersa o pagtaas ng temperatura. Ngunit kung ang temperatura ay napakataas (humigit-kumulang 1500°C), pagkatapos NaCl sumingaw, bumubuo diatomic na mga molekula. Ito ay nagpapahiwatig na covalent bonding forces hindi kailanman ganap na patayin .

Mga ionic na kristal magkaiba mataas na mga punto ng pagkatunaw, kadalasan makabuluhang banda gap, angkinin ionic conductivity sa mataas na temperatura at isang bilang ng mga tiyak na optical properties(Halimbawa, transparency sa malapit na IR spectrum). Maaari silang itayo mula sa monatomic, at mula sa polyatomic ions. Halimbawa mga ionic na kristal ng unang uri - mga kristal na alkali halide at mga metal na alkaline earth ; Ang mga anion ay nakaayos ayon sa batas ng pinakamalapit na spherical packing o siksik na bola pagmamason , Sinasakop ng mga cation ang kaukulang mga voids. Karamihan katangian Ang mga istruktura ng ganitong uri ay NaCl, CsCl, CaF2. Ionic na kristal ng pangalawang uri binuo mula sa monatomic cations ng parehong mga metal at may hangganan o walang katapusan na mga anionic na fragment . Mga anion ng terminal(mga nalalabi sa acid) - NO3-, SO42-, CO32- at iba pa . Ang mga acidic residues ay maaaring bumuo ng walang katapusang mga kadena , mga layer o bumuo ng isang three-dimensional na frame, sa mga cavity kung saan matatagpuan ang mga cation, bilang, halimbawa, sa kristal na istruktura ng silicates. Para sa mga ionic na kristal posibleng kalkulahin ang enerhiya ng istraktura ng kristal U(tingnan ang talahanayan), humigit-kumulang katumbas ng enthalpy ng sublimation; resulta ay nasa mabuting pagsang-ayon sa pang-eksperimentong data. Ayon sa equation Ipinanganak-Meyer, para sa kristal, na binubuo ng mga pormal na single charged ions :

U \u003d -A / R + Be-R / r - C / R6 - D / R8 + E0

(R - pinakamaikling distansya ng inter-ion , PERO - Madelung pare-pareho , umaasa mula sa geometry ng istraktura , AT at r - mga pagpipilian , naglalarawan ng pagtanggi sa pagitan ng mga particle , C/R6 at D/R8 katangian ng kani-kanilang dipole-dipole at dipole-quadrupole na pakikipag-ugnayan ng mga ion , E 0 - zero point na enerhiya , e - singil ng elektron). Sa habang lumalaki ang cation, tumataas ang kontribusyon ng mga interaksyon ng dipole-dipole .

Bumalik pasulong

Pansin! Ang slide preview ay para sa mga layuning pang-impormasyon lamang at maaaring hindi kumakatawan sa buong lawak ng pagtatanghal. Kung interesado ka sa gawaing ito, mangyaring i-download ang buong bersyon.

Mga Layunin ng Aralin:

• Upang mabuo ang konsepto ng mga chemical bond gamit ang halimbawa ng isang ionic bond. Upang makamit ang pag-unawa sa pagbuo ng isang ionic na bono bilang isang matinding kaso ng isang polar.
• Sa panahon ng aralin, tiyakin ang asimilasyon ng mga sumusunod na pangunahing konsepto: ions (cation, anion), ionic bond.
• Upang mabuo ang aktibidad ng kaisipan ng mga mag-aaral sa pamamagitan ng paglikha ng isang sitwasyon ng problema kapag nag-aaral ng bagong materyal.

Mga gawain:

• matutong kilalanin ang mga uri ng mga bono ng kemikal;
• ulitin ang istraktura ng atom;
• upang siyasatin ang mekanismo ng pagbuo ng ionic chemical bond;
• turuan kung paano gumuhit ng mga scheme ng pagbuo at mga elektronikong formula ng mga ionic compound, mga equation ng reaksyon na may pagtatalaga ng paglipat ng mga electron.

Kagamitan Mga keyword: computer, projector, mapagkukunan ng multimedia, pana-panahong sistema ng mga elemento ng kemikal D.I. Mendeleev, talahanayan na "Ionic bond".

Uri ng aralin: Pagbuo ng bagong kaalaman.

Uri ng aralin: aralin sa multimedia.

X isang aral

ako.Oras ng pag-aayos.

II . Sinusuri ang takdang-aralin.

Guro: Paano makukuha ng mga atom ang mga matatag na pagsasaayos ng elektroniko? Ano ang mga paraan ng pagbuo ng covalent bond?

Mag-aaral: Ang polar at non-polar covalent bond ay nabuo sa pamamagitan ng exchange mechanism. Kasama sa mekanismo ng palitan ang mga kaso kapag ang isang elektron ay kasangkot sa pagbuo ng isang pares ng elektron mula sa bawat atom. Halimbawa, hydrogen: (slide 2)

Ang bono ay bumangon dahil sa pagbuo ng isang karaniwang pares ng elektron dahil sa pagsasama ng hindi magkapares na mga electron. Ang bawat atom ay may isang s-electron. Ang mga H atom ay katumbas at ang mga pares ay pantay na nabibilang sa parehong mga atomo. Samakatuwid, ang pagbuo ng mga karaniwang pares ng elektron (nagpapatong na mga p-electron na ulap) ay nangyayari sa panahon ng pagbuo ng molekula ng F 2. (slide 3)

H entry · nangangahulugan na ang hydrogen atom ay may 1 elektron sa panlabas na layer ng elektron. Ang rekord ay nagpapakita na mayroong 7 mga electron sa panlabas na layer ng elektron ng fluorine atom.

Sa panahon ng pagbuo ng N 2 molekula. 3 karaniwang mga pares ng elektron ang nabuo. Ang mga p-orbital ay nagsasapawan. (slide 4)

Ang bono ay tinatawag na non-polar.

Guro: Isinasaalang-alang na namin ngayon ang mga kaso kapag ang mga molekula ng isang simpleng sangkap ay nabuo. Ngunit maraming mga sangkap sa paligid natin, isang kumplikadong istraktura. Kumuha tayo ng isang molekula ng hydrogen fluoride. Paano nagaganap ang pagbuo ng isang koneksyon sa kasong ito?

Mag-aaral: Kapag nabuo ang isang molekula ng hydrogen fluoride, ang orbital ng s-electron ng hydrogen at ang orbital ng p-electron ng fluorine H-F ay magkakapatong. (slide 5)

Ang bonding electron pair ay inilipat sa fluorine atom, na nagreresulta sa pagbuo dipole. Koneksyon tinatawag na polar.

III. Pag-update ng kaalaman.

Guro: Ang isang kemikal na bono ay lumitaw bilang isang resulta ng mga pagbabago na nangyayari sa mga panlabas na shell ng elektron ng mga nag-uugnay na atom. Posible ito dahil ang mga panlabas na layer ng elektron ay hindi kumpleto sa mga elemento maliban sa mga inert na gas. Ang kemikal na bono ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng pagnanais ng mga atomo na makakuha ng isang matatag na pagsasaayos ng elektroniko, katulad ng pagsasaayos ng "pinakamalapit" na inert gas sa kanila.

Guro: Sumulat ng diagram ng elektronikong istruktura ng sodium atom (sa pisara). (slide 6)

Mag-aaral: Upang makamit ang katatagan ng shell ng elektron, ang sodium atom ay dapat magbigay ng isang electron o tumanggap ng pito. Ang sodium ay madaling ibibigay ang elektron nito na malayo sa nucleus at mahinang nakagapos dito.

Guro: Gumawa ng diagram ng recoil ng isang electron.

Na° - 1ē → Na+ = Ne

Guro: Sumulat ng diagram ng elektronikong istruktura ng fluorine atom (sa pisara).

Guro: Paano makamit ang pagkumpleto ng pagpuno ng electronic layer?

Mag-aaral: Upang makamit ang katatagan ng shell ng elektron, ang fluorine atom ay dapat magbigay ng pitong electron o tumanggap ng isa. Ito ay energetically mas kanais-nais para sa fluorine upang tanggapin ang isang electron.

Guro: Gumawa ng scheme para sa pagtanggap ng electron.

F° + 1ē → F- = Ne

IV. Pag-aaral ng bagong materyal.

Ang guro ay magbibigay ng tanong sa klase kung saan itinakda ang gawain ng aralin:

Mayroon bang iba pang mga pagpipilian kung saan ang mga atom ay maaaring tumagal sa matatag na mga pagsasaayos ng elektroniko? Ano ang mga paraan ng pagbuo ng gayong mga koneksyon?

Ngayon ay isasaalang-alang natin ang isa sa mga uri ng mga bono - mga ionic bond. Ihambing natin ang istraktura ng mga shell ng elektron ng mga pinangalanang atoms at inert gas.

Pag-uusap sa klase.

Guro: Anong singil ang mayroon ang sodium at fluorine atoms bago ang reaksyon?

Mag-aaral: Ang mga atomo ng sodium at fluorine ay neutral sa kuryente, dahil. ang mga singil ng kanilang nuclei ay balanse ng mga electron na umiikot sa paligid ng nucleus.

Guro: Ano ang nangyayari sa pagitan ng mga atom kapag nagbibigay at tumatanggap ng mga electron?

Mag-aaral: Ang mga atom ay nakakakuha ng mga singil.

Ang guro ay nagbibigay ng mga paliwanag: Sa formula ng isang ion, ang singil nito ay karagdagang naitala. Upang gawin ito, gamitin ang superscript. Sa loob nito, ang isang numero ay nagpapahiwatig ng halaga ng singil (hindi sila nagsusulat ng isang yunit), at pagkatapos ay isang tanda (plus o minus). Halimbawa, ang Sodium ion na may singil na +1 ay may formula na Na + (basahin ang "sodium plus"), isang Fluorine ion na may singil na -1 - F - ("fluorine minus"), isang hydroxide ion na may singil ng -1 - OH - (" o-ash-minus"), isang carbonate ion na may singil na -2 - CO 3 2- ("tse-o-three-two-minus").

Sa mga pormula ng mga ionic compound, isulat muna, nang hindi ipinapahiwatig ang mga singil, mga positibong sisingilin na mga ion, at pagkatapos - negatibong sisingilin. Kung tama ang formula, kung gayon ang kabuuan ng mga singil ng lahat ng mga ion dito ay katumbas ng zero.

positibong sisingilin ang ion tinatawag na cation, at isang negatibong sisingilin na ion-anion.

Guro: Isinulat namin ang kahulugan sa mga workbook:

At siya ay isang sisingilin na particle kung saan ang isang atom ay nagiging resulta ng pagtanggap o pagbibigay ng mga electron.

Guro: Paano matukoy ang singil ng calcium ion Ca 2+?

Mag-aaral: Ang ion ay isang electrically charged na particle na nabuo bilang resulta ng pagkawala o pagkakaroon ng isa o higit pang mga electron ng isang atom. Ang kaltsyum ay may dalawang electron sa huling antas ng elektroniko, ang ionization ng isang kaltsyum atom ay nangyayari kapag ang dalawang electron ay binigay. Ang Ca 2+ ay isang double charged na cation.

Guro: Ano ang nangyayari sa radii ng mga ion na ito?

Sa panahon ng paglipat electrically neutral atom sa isang ionic state, malaki ang pagbabago sa laki ng particle. Ang isang atom, na nagbibigay ng mga valence electron nito, ay nagiging isang mas compact na particle - isang cation. Halimbawa, sa panahon ng paglipat ng isang sodium atom sa Na+ cation, na, tulad ng ipinahiwatig sa itaas, ay may neon na istraktura, ang radius ng particle ay lubhang nabawasan. Ang radius ng isang anion ay palaging mas malaki kaysa sa radius ng kaukulang electrically neutral atom.

Guro: Ano ang nangyayari sa magkasalungat na sisingilin na mga particle?

Mag-aaral: Ang magkasalungat na sisingilin na mga sodium at fluorine ions, na nagreresulta mula sa paglipat ng isang electron mula sa isang sodium atom patungo sa isang fluorine atom, ay kapwa naaakit at bumubuo ng sodium fluoride. (slide 7)

Na + + F - = NaF

Ang pamamaraan ng pagbuo ng mga ion na aming napag-isipan ay nagpapakita kung paano nabuo ang isang kemikal na bono sa pagitan ng sodium atom at ng fluorine atom, na tinatawag na ionic.

Ionic na bono- isang kemikal na bono na nabuo sa pamamagitan ng electrostatic attraction ng magkasalungat na sisingilin na mga ion sa isa't isa.

Ang mga compound na nabuo sa kasong ito ay tinatawag na mga ionic compound.

V. Pagsasama-sama ng bagong materyal.

Mga gawain upang pagsamahin ang kaalaman at kasanayan

1. Ihambing ang istraktura ng mga electron shell ng calcium atom at ang calcium cation, ang chlorine atom at ang chloride anion:

Magkomento sa pagbuo ng isang ionic bond sa calcium chloride:

2. Upang makumpleto ang gawaing ito, kailangan mong hatiin sa mga grupo ng 3-4 na tao. Isinasaalang-alang ng bawat miyembro ng grupo ang isang halimbawa at ipapakita ang mga resulta sa buong grupo.

Tugon ng mga mag-aaral:

1. Ang kaltsyum ay isang elemento ng pangunahing subgroup ng pangkat II, isang metal. Mas madali para sa atom nito na mag-abuloy ng dalawang panlabas na electron kaysa tanggapin ang nawawalang anim:

2. Ang klorin ay isang elemento ng pangunahing subgroup ng pangkat VII, isang di-metal. Mas madali para sa atom nito na tumanggap ng isang elektron, na kulang bago makumpleto ang panlabas na antas, kaysa magbigay ng pitong electron mula sa panlabas na antas:

3. Una, hanapin ang hindi bababa sa karaniwang maramihang sa pagitan ng mga singil ng nabuong mga ion, ito ay katumbas ng 2 (2x1). Pagkatapos ay tinutukoy namin kung gaano karaming mga kaltsyum atom ang kailangang kunin upang mag-donate sila ng dalawang electron, iyon ay, isang Ca atom at dalawang CI atom ang dapat kunin.

4. Sa eskematiko, ang pagbuo ng isang ionic na bono sa pagitan ng mga atomo ng calcium at chlorine ay maaaring isulat: (slide 8)

Ca 2+ + 2CI - → CaCI 2

Mga gawain para sa pagpipigil sa sarili

1. Batay sa scheme para sa pagbuo ng isang kemikal na tambalan, gumawa ng isang equation para sa isang kemikal na reaksyon: (slide 9)

2. Batay sa scheme para sa pagbuo ng isang kemikal na tambalan, gumawa ng isang equation para sa isang kemikal na reaksyon: (slide 10)

3. Ang isang pamamaraan para sa pagbuo ng isang kemikal na tambalan ay ibinigay: (slide 11)

Pumili ng isang pares ng mga elemento ng kemikal na ang mga atomo ay maaaring makipag-ugnayan alinsunod sa pamamaraang ito:

a) Na at O;
b) Li at F;
sa) K at O;
G) Na at F

Ang mga electron mula sa isang atom ay maaaring ganap na lumipat sa isa pa. Ang muling pamamahagi ng mga singil na ito ay humahantong sa pagbuo ng mga positibo at negatibong sisingilin na mga ion (mga kasyon at anion). Ang isang espesyal na uri ng pakikipag-ugnayan ay lumitaw sa pagitan nila - isang ionic bond. Isaalang-alang natin nang mas detalyado ang paraan ng pagbuo nito, ang istraktura at mga katangian ng mga sangkap.

Electronegativity

Ang mga atom ay naiiba sa electronegativity (EO) - ang kakayahang maakit ang mga electron sa kanilang sarili mula sa mga valence shell ng iba pang mga particle. Para sa quantitative determination, ang sukat ng relative electronegativity na iminungkahi ng L. Polling (dimensionless value) ay ginagamit. Ang kakayahang makaakit ng mga electron mula sa mga atomo ng fluorine ay mas malinaw kaysa sa iba pang mga elemento, ang EO nito ay 4. Sa sukat ng botohan, ang oxygen, nitrogen, at kloro ay agad na sumusunod sa fluorine. Ang mga halaga ng EO ng hydrogen at iba pang karaniwang hindi metal ay katumbas o malapit sa 2. Sa mga metal, karamihan ay may electronegativity sa pagitan ng 0.7 (Fr) at 1.7. Mayroong dependence ng bond ionicity sa pagkakaiba sa pagitan ng EO ng mga elemento ng kemikal. Kung mas malaki ito, mas mataas ang posibilidad na magkaroon ng isang ionic bond. Ang ganitong uri ng pakikipag-ugnayan ay mas karaniwan kapag ang pagkakaiba ay EO=1.7 at mas mataas. Kung ang halaga ay mas mababa, kung gayon ang mga compound ay polar covalent.

Enerhiya ng ionization

Ang enerhiya ng ionization (EI) ay kinakailangan para sa detatsment ng mga panlabas na electron na mahinang nakagapos sa nucleus. Ang yunit ng pagbabago ng pisikal na dami na ito ay 1 electron volt. May mga pattern ng pagbabago sa EI sa mga row at column ng periodic system, depende sa pagtaas ng charge ng nucleus. Sa mga panahon mula kaliwa hanggang kanan, ang enerhiya ng ionization ay tumataas at nakakakuha ng pinakamataas na halaga para sa mga di-metal. Sa mga grupo, bumababa ito mula sa itaas hanggang sa ibaba. Ang pangunahing dahilan ay ang pagtaas sa radius ng atom at ang distansya mula sa nucleus hanggang sa mga panlabas na electron, na madaling matanggal. Lumilitaw ang isang positibong sisingilin na particle - ang kaukulang cation. Ang halaga ng EI ay maaaring gamitin upang hatulan kung ang isang ionic bond ay nangyayari. Ang mga katangian ay nakasalalay din sa enerhiya ng ionization. Halimbawa, ang mga metal na alkali at alkaline earth ay may mababang halaga ng EI. Sila ay may binibigkas na pagbabawas (metal) na mga katangian. Ang mga inert gas ay hindi aktibo sa kemikal dahil sa kanilang mataas na enerhiya ng ionization.

pagkakaugnay ng elektron

Sa mga pakikipag-ugnayan ng kemikal, ang mga atomo ay maaaring mag-attach ng mga electron upang bumuo ng isang negatibong particle - isang anion, ang proseso ay sinamahan ng paglabas ng enerhiya. Ang kaukulang pisikal na dami ay electron affinity. Ang yunit ng pagsukat ay kapareho ng enerhiya ng ionization (1 electron volt). Ngunit ang eksaktong mga halaga nito ay hindi kilala para sa lahat ng mga elemento. Ang mga halogens ay may pinakamataas na electron affinity. Sa panlabas na antas ng mga atomo ng mga elemento - 7 mga electron, isa lamang ang nawawala hanggang sa isang octet. Ang electron affinity ng mga halogens ay mataas, mayroon silang malakas na oxidizing (non-metallic) na mga katangian.

Mga pakikipag-ugnayan ng mga atomo sa pagbuo ng isang ionic bond

Ang mga atom na may hindi kumpletong panlabas na antas ay nasa isang hindi matatag na estado ng enerhiya. Ang pagnanais na makamit ang isang matatag na pagsasaayos ng elektroniko ay ang pangunahing dahilan na humahantong sa pagbuo ng mga compound ng kemikal. Ang proseso ay kadalasang sinasamahan ng pagpapalabas ng enerhiya at maaaring humantong sa mga molekula at kristal na naiiba sa istraktura at mga katangian. Malaki ang pagkakaiba ng malalakas na metal at nonmetals sa isa't isa sa isang bilang ng mga indicator (EO, EI, at electron affinity). Para sa kanila, ang ganitong uri ng pakikipag-ugnayan ay mas angkop bilang isang ionic na kemikal na bono, kung saan gumagalaw ang pinag-isang molecular orbital (karaniwang pares ng elektron). Ito ay pinaniniwalaan na sa panahon ng pagbuo ng mga ions, ang mga metal ay ganap na naglilipat ng mga electron sa mga di-metal. Ang lakas ng nagresultang bono ay nakasalalay sa gawaing kinakailangan upang sirain ang mga molekula na bumubuo ng 1 mol ng sangkap na pinag-aaralan. Ang pisikal na dami na ito ay kilala bilang ang nagbubuklod na enerhiya. Para sa mga ionic compound, ang mga halaga nito ay mula sa ilang sampu hanggang daan-daang kJ/mol.

Pagbuo ng ion

Ang isang atom na nagbibigay ng mga electron nito sa panahon ng pakikipag-ugnayan ng kemikal ay nagiging cation (+). Ang tumanggap na particle ay isang anion (-). Upang malaman kung paano kumilos ang mga atomo, kung lilitaw ang mga ion, kinakailangan upang maitatag ang pagkakaiba sa pagitan ng kanilang EC. Ang pinakamadaling paraan upang maisagawa ang gayong mga kalkulasyon ay para sa isang tambalan ng dalawang elemento, halimbawa, sodium chloride.

Ang sodium ay may 11 electron lamang, ang pagsasaayos ng panlabas na layer ay 3s 1 . Upang makumpleto ito, mas madali para sa isang atom na magbigay ng 1 electron kaysa mag-attach ng 7. Ang istraktura ng valence layer ng chlorine ay inilalarawan ng formula 3s 2 3p 5. Sa kabuuan, ang isang atom ay may 17 electron, 7 ay panlabas. Ang isa ay nawawala upang makamit ang isang octet at isang matatag na istraktura. Sinusuportahan ng mga kemikal na katangian ang pagpapalagay na ang sodium atom ay nag-donate at ang chlorine ay tumatanggap ng mga electron. May mga ion: positibo (sodium cation) at negatibo (chlorine anion).

Ionic na bono

Ang pagkawala ng isang electron, ang sodium ay nakakakuha ng positibong singil at isang stable na shell ng isang atom ng inert gas neon (1s 2 2s 2 2p 6). Ang klorin, bilang resulta ng pakikipag-ugnayan sa sodium, ay tumatanggap ng karagdagang negatibong singil, at inuulit ng ion ang istraktura ng atomic shell ng noble gas argon (1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6). Ang nakuhang electric charge ay tinatawag na charge ng ion. Halimbawa, Na + , Ca 2+ , Cl - , F - . Ang mga ion ay maaaring maglaman ng mga atomo ng ilang elemento: NH 4 + , SO 4 2- . Sa loob ng gayong kumplikadong mga ion, ang mga particle ay nakaugnay sa pamamagitan ng isang donor-acceptor o covalent na mekanismo. Ang electrostatic attraction ay nangyayari sa pagitan ng magkasalungat na sisingilin na mga particle. Ang halaga nito sa kaso ng isang ionic bond ay proporsyonal sa mga singil, at sa pagtaas ng distansya sa pagitan ng mga atomo, humihina ito. Mga tampok na katangian ng isang ionic bond:

• ang mga malakas na metal ay tumutugon sa mga aktibong elementong di-metal;
• ang mga electron ay lumipat mula sa isang atom patungo sa isa pa;
• ang mga nagresultang ions ay may matatag na pagsasaayos ng mga panlabas na shell;
• Mayroong electrostatic attraction sa pagitan ng magkasalungat na sisingilin na mga particle.

Mga kristal na sala-sala ng mga ionic compound

Sa mga reaksiyong kemikal, ang mga metal ng 1st, 2nd at 3rd group ng periodic system ay karaniwang nawawalan ng mga electron. Isang-, dalawa- at tatlong-sisingilin na mga positibong ion ay nabuo. Ang mga nonmetals ng ika-6 at ika-7 na grupo ay karaniwang nagdaragdag ng mga electron (maliban sa mga reaksyon na may fluorine). Mayroong isa-isa at dobleng sisingilin na mga negatibong ion. Ang mga gastos sa enerhiya para sa mga prosesong ito, bilang panuntunan, ay binabayaran kapag ang isang kristal na substansiya ay nilikha. Ang mga ionic compound ay karaniwang nasa isang solidong estado, na bumubuo ng mga istruktura na binubuo ng magkasalungat na sisingilin na mga cation at anion. Ang mga particle na ito ay naaakit at bumubuo ng mga higanteng kristal na sala-sala kung saan ang mga positibong ion ay napapalibutan ng mga negatibong particle (at kabaliktaran). Ang kabuuang singil ng isang sangkap ay zero, dahil ang kabuuang bilang ng mga proton ay balanse ng bilang ng mga electron ng lahat ng mga atomo.

Mga katangian ng mga sangkap na may ionic bond

Ang mga ionic crystalline substance ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na mga punto ng pagkulo at pagkatunaw. Karaniwan, ang mga compound na ito ay lumalaban sa init. Ang sumusunod na tampok ay matatagpuan kapag ang mga naturang sangkap ay natunaw sa isang polar solvent (tubig). Ang mga kristal ay madaling nawasak, at ang mga ion ay pumasa sa isang solusyon na may electrical conductivity. Ang mga ionic compound ay nasisira din kapag natunaw. Lumilitaw ang mga libreng sisingilin na particle, na nangangahulugan na ang natutunaw ay nagsasagawa ng electric current. Ang mga sangkap na may ionic bond ay mga electrolyte - mga conductor ng pangalawang uri.

Ang mga oxide at halides ng alkali at alkaline earth na mga metal ay nabibilang sa pangkat ng mga ionic compound. Halos lahat ng mga ito ay malawakang ginagamit sa agham, teknolohiya, paggawa ng kemikal, metalurhiya.

Structural chemistry
Kemikal na dumidikit:	Aromaticity | Covalent bond | Ionic na bono| Koneksyon ng metal | Bono ng hydrogen | Bono ng donor-acceptor | Tautomerismo
Pagpapakita ng istraktura:	Functional na pangkat | Estruktural na formula | Formula ng kemikal | ligand
Mga elektronikong katangian:	Electronegativity | Affinity ng elektron | Enerhiya ng ionization | Dipole | Panuntunan ng Octet
Stereochemistry:	Asymmetric na atom | Isomerismo | Configuration | Chirality | Conformation

Wikimedia Foundation. 2010 .

Tingnan kung ano ang "Ionic chemical bond" sa ibang mga diksyunaryo:

Ang bono sa pagitan ng mga atomo sa isang molekula o mol. koneksyon, na nagmumula bilang isang resulta ng alinman sa paglipat ng isang elektron mula sa isang atom patungo sa isa pa, o ang pagsasapanlipunan ng mga electron sa pamamagitan ng isang pares (o grupo) ng mga atomo. Ang mga puwersa na humahantong sa X. s. ay Coulomb, ngunit X. s. ilarawan sa loob... Pisikal na Encyclopedia

KEMIKAL NA DUMIDIKIT- pakikipag-ugnayan ng mga atomo, kung saan ang mga electron na kabilang sa dalawang magkaibang atomo (mga grupo) ay nagiging karaniwan (naisasosyal) para sa parehong mga atomo (mga grupo), na nagiging sanhi ng kanilang kumbinasyon sa mga molekula at kristal. Mayroong dalawang pangunahing uri ng X. s .: ionic ... ... Mahusay na Polytechnic Encyclopedia

CHEMICAL BOND Ang mekanismo kung saan ang mga atomo ay nagsasama-sama upang bumuo ng mga molekula. Mayroong ilang mga uri ng naturang bono, batay sa alinman sa pagkahumaling ng magkasalungat na mga singil, o sa pagbuo ng mga matatag na pagsasaayos sa pamamagitan ng pagpapalitan ng mga electron. ... ... Pang-agham at teknikal na encyclopedic na diksyunaryo

kemikal na dumidikit- CHEMICAL BOND, ang interaksyon ng mga atomo, na nagiging sanhi ng kanilang koneksyon sa mga molekula at kristal. Ang mga puwersang kumikilos sa panahon ng pagbuo ng isang kemikal na bono ay pangunahing likas na elektrikal. Ang pagbuo ng isang kemikal na bono ay sinamahan ng isang muling pagsasaayos ... ... Illustrated Encyclopedic Dictionary

- ... Wikipedia

Mutual na atraksyon ng mga atomo, na humahantong sa pagbuo ng mga molekula at kristal. Nakaugalian na sabihin na sa isang molekula o sa isang kristal sa pagitan ng mga kalapit na atom ay mayroong ch. Ang valence ng isang atom (na tinalakay nang mas detalyado sa ibaba) ay nagpapahiwatig ng bilang ng mga bono ... Great Soviet Encyclopedia

kemikal na dumidikit- kapwa pagkahumaling ng mga atomo, na humahantong sa pagbuo ng mga molekula at kristal. Ang valence ng isang atom ay nagpapakita ng bilang ng mga bono na nabuo ng isang ibinigay na atom na may mga kalapit. Ang terminong "kemikal na istraktura" ay ipinakilala ng Academician A. M. Butlerov sa ... ... Encyclopedic Dictionary of Metallurgy

Ang pakikipag-ugnayan ng mga atomo, na tumutukoy sa kanilang koneksyon sa mga molekula at kristal. Ang pakikipag-ugnayan na ito ay humahantong sa isang pagbawas sa kabuuang enerhiya ng nagresultang molekula o kristal kumpara sa enerhiya ng hindi nakikipag-ugnayan na mga atomo at batay sa ... ... Malaking encyclopedic polytechnic dictionary

Covalent bond sa halimbawa ng methane molecule: isang kumpletong panlabas na antas ng enerhiya para sa hydrogen (H) 2 electron, at para sa carbon (C) 8 electron. Covalent bond bond na nabuo sa pamamagitan ng direct valence electron clouds. Neutral ... ... Wikipedia

Ang pagbubuklod ng kemikal ay ang kababalaghan ng pakikipag-ugnayan ng mga atomo, dahil sa overlap ng mga ulap ng elektron, mga nagbubuklod na mga particle, na sinamahan ng pagbawas sa kabuuang enerhiya ng system. Ang terminong "chemical structure" ay unang ipinakilala ni A. M. Butlerov noong 1861 ... ... Wikipedia

Ionic na bono- isang kemikal na bono na nabuo bilang isang resulta ng magkaparehong electrostatic na atraksyon ng magkasalungat na sisingilin na mga ion, kung saan ang isang matatag na estado ay nakakamit sa pamamagitan ng isang kumpletong paglipat ng kabuuang density ng elektron sa isang atom ng isang mas electronegative na elemento.

Ang isang purong ionic na bono ay ang naglilimita sa kaso ng isang covalent bond.

Sa pagsasagawa, ang isang kumpletong paglipat ng mga electron mula sa isang atom patungo sa isa pang atom sa pamamagitan ng isang bono ay hindi natanto, dahil ang bawat elemento ay may mas malaki o mas maliit (ngunit hindi zero) EO, at anumang kemikal na bono ay magiging covalent sa ilang lawak.

Ang gayong bono ay lumitaw sa kaso ng isang malaking pagkakaiba sa ER ng mga atomo, halimbawa, sa pagitan ng mga kasyon s-mga metal ng una at pangalawang grupo ng periodic system at mga anion ng mga non-metal ng mga grupo VIA at VIIA (LiF, NaCl, CsF, atbp.).

Hindi tulad ng isang covalent bond, Ang ionic bond ay walang direksyon . Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng ang katunayan na ang electric field ng ion ay may spherical symmetry, i.e. bumababa nang may distansya ayon sa parehong batas sa anumang direksyon. Samakatuwid, ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga ion ay independiyente sa direksyon.

Ang pakikipag-ugnayan ng dalawang ion ng magkasalungat na tanda ay hindi maaaring humantong sa kumpletong kabayaran sa isa't isa ng kanilang mga patlang ng puwersa. Dahil dito, napapanatili nila ang kakayahang makaakit ng mga ion ng kabaligtaran na tanda sa ibang direksyon. Samakatuwid, hindi tulad ng isang covalent bond, Ang ionic bond ay nailalarawan din sa pamamagitan ng pagka-unsaturated .

Ang kakulangan ng oryentasyon at saturation ng ionic bond ay nagiging sanhi ng tendensya ng mga molekulang ionic na mag-ugnay. Ang lahat ng ionic compound sa solid state ay may ionic crystal lattice kung saan ang bawat ion ay napapalibutan ng ilang ions ng kabaligtaran na sign. Sa kasong ito, ang lahat ng mga bono ng isang ibinigay na ion na may mga kalapit na ion ay katumbas.

koneksyon ng metal

Ang mga metal ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang bilang ng mga espesyal na katangian: electrical at thermal conductivity, katangian ng metallic luster, malleability, mataas na ductility, at mataas na lakas. Ang mga partikular na katangian ng mga metal ay maaaring ipaliwanag sa pamamagitan ng isang espesyal na uri ng kemikal na bono na tinatawag metaliko .

Ang isang metal na bono ay ang resulta ng magkakapatong na mga delokyal na orbital ng mga atom na lumalapit sa isa't isa sa kristal na sala-sala ng isang metal.

Karamihan sa mga metal ay may malaking bilang ng mga bakanteng orbital at isang maliit na bilang ng mga electron sa panlabas na antas ng elektroniko.

Samakatuwid, ito ay energetically mas kanais-nais na ang mga electron ay hindi naisalokal, ngunit nabibilang sa buong atom ng metal. Sa mga lugar ng sala-sala ng isang metal, may mga positibong sisingilin na mga ion na nakalubog sa isang electron "gas" na ipinamamahagi sa buong metal:

Ako ↔ Ako n + + n .

Sa pagitan ng mga positibong sisingilin na mga metal na ion (Me n +) at di-lokal na mga electron (n) mayroong isang electrostatic na pakikipag-ugnayan na nagsisiguro sa katatagan ng sangkap. Ang enerhiya ng pakikipag-ugnayan na ito ay intermediate sa pagitan ng mga energies ng covalent at molecular crystals. Samakatuwid, ang mga elemento na may purong metal na bono ( s-, at p-mga elemento) ay nailalarawan sa pamamagitan ng medyo mataas na mga punto ng pagkatunaw at katigasan.

Ang pagkakaroon ng mga electron, na maaaring malayang gumagalaw sa paligid ng dami ng kristal, at nagbibigay ng mga tiyak na katangian ng metal

hydrogen bond

hydrogen bond – isang espesyal na uri ng intermolecular interaction. Ang mga hydrogen atom na covalently bonded sa isang atom ng isang elemento na may mataas na electronegativity value (pinakakaraniwang F, O, N, ngunit pati na rin ang Cl, S, at C) ay nagdadala ng medyo mataas na epektibong singil. Bilang resulta, ang gayong mga atomo ng hydrogen ay maaaring makipag-ugnayan sa electrostatically sa mga atomo ng mga elementong ito.

Kaya, ang H d + atom ng isang molekula ng tubig ay nakatuon at naaayon ay nakikipag-ugnayan (tulad ng ipinapakita ng tatlong puntos) sa O d atom - isa pang molekula ng tubig:

Ang mga bono na nabuo ng isang H atom na matatagpuan sa pagitan ng dalawang atom ng mga electronegative na elemento ay tinatawag na hydrogen bonds:

d- d+ d-

A − H × × × B

Ang enerhiya ng isang hydrogen bond ay mas mababa kaysa sa enerhiya ng isang conventional covalent bond (150–400 kJ / mol), ngunit ang enerhiya na ito ay sapat na upang maging sanhi ng pagsasama-sama ng mga molekula ng mga kaukulang compound sa isang likidong estado, halimbawa, sa likidong hydrogen fluoride HF (Larawan 2.14). Para sa mga compound ng fluorine, umabot ito sa halos 40 kJ/mol.

kanin. 2.14. Pagsasama-sama ng mga molekula ng HF dahil sa mga bono ng hydrogen

Ang haba ng hydrogen bond ay mas mababa din kaysa sa haba ng covalent bond. Kaya, sa polymer (HF) n, ang F−H bond length ay 0.092 nm, at ang F∙∙∙H bond ay 0.14 nm. Para sa tubig, ang haba ng bono ng O−H ay 0.096 nm, at ang haba ng bono ng O∙∙∙H ay 0.177 nm.

Ang pagbuo ng mga intermolecular hydrogen bond ay humahantong sa isang makabuluhang pagbabago sa mga katangian ng mga sangkap: isang pagtaas sa lagkit, dielectric na pare-pareho, kumukulo at natutunaw na mga punto.