Ионная связь калия и кислорода


Рассмотрите схемы образования ионной связи между атомами

а) Калий — элемент I группы главной подгруппы, металл. Его атому легче отдать 1 внешний электрон, чем принять недостающие 7.
Кислород — элемент главной подгруппы VI группы, неметалл. Его атому легче принять 2 электрон, чем отдать 6 электронов:

б) Литий — элемент I группы главной подгруппы, металл. Его атому легче отдать 1 внешний электрон, чем принять недостающие 7.
Хлор — элемент главной подгруппы VII группы, неметалл. Его атому легче принять 1 электрон, чем отдать 7 электронов:

в) Магний — элемент II группы главной подгруппы, металл. Его атому легче отдать 2 внешних электрона, чем принять недостающие 6.
Фтор — элемент главной подгруппы VII группы, неметалл. Его атому легче принять 1 электрон, чем отдать 7 электронов:

Какова химическая формула ионного соединения калия и кислорода?

Химия
Наука
  • Анатомия и физиология
  • астрономия
  • астрофизика
  • Биология
  • Химия
  • наука о планете Земля
  • Наука об окружающей среде
.

ионная (электровалентная) связь

Ионная связь в хлориде натрия

Натрий (2,8,1) имеет на 1 электрон больше, чем стабильная структура благородного газа (2,8). Если бы он отдал этот электрон, он стал бы более стабильным.

Хлор (2,8,7) имеет на 1 электрон меньше стабильной структуры благородного газа (2,8,8). Если бы он мог откуда-то получить электрон, он тоже стал бы более стабильным.

Ответ очевиден. Если атом натрия отдает электрон атому хлора, оба становятся более стабильными.

Натрий потерял электрон, поэтому у него больше нет равного количества электронов и протонов. Поскольку у него на один протон больше, чем у электрона, он имеет заряд 1+. Если электроны теряются из атома, образуются положительные ионы.

Положительные ионы иногда называют катионами.

Хлор получил электрон, поэтому теперь у него на один электрон больше, чем у протона. Следовательно, он имеет заряд 1-. Если электроны приобретаются атомом, образуются отрицательные ионы.

Отрицательный ион иногда называют анионом .

Характер облигации

Ионы натрия и ионы хлора удерживаются вместе за счет сильного электростатического притяжения между положительным и отрицательным зарядами.

Формула хлорида натрия

Вам нужен один атом натрия, чтобы обеспечить дополнительный электрон для одного атома хлора, поэтому они соединяются вместе 1: 1. Таким образом, формула - NaCl.

 

Некоторые другие примеры ионной связи

оксид магния

И снова образуются структуры благородных газов, и оксид магния удерживается вместе очень сильным притяжением между ионами. Ионная связь сильнее, чем в хлориде натрия, потому что на этот раз у вас есть 2+ иона, притягивающих 2- иона. Чем больше заряд, тем сильнее притяжение.

Формула оксида магния - MgO.

хлорид кальция

На этот раз вам понадобятся два хлора, чтобы использовать два внешних электрона в кальции. Таким образом, формула хлорида кальция - CaCl 2 .

оксид калия

И снова формируются структуры с благородным газом. Требуются два калия, чтобы обеспечить электроны, в которых нуждается кислород. Формула оксида калия - K 2 O.

.

Глава 4 - Ионная связь

Введение

Атомы могут приобретать или терять валентные электроны, чтобы стать ионами. Ионы могут быть одноатомными, например Ca 2+ и Cl 1–, или многоатомными, например NH 4 1+ и CO 3 2– . Ионная связь , , , - это электростатическая (кулоновская) сила притяжения между двумя противоположно заряженными ионами. Ионы и их связь - тема этой главы.

4.1 Ионное связывание

Введение

Ионные связи - это электростатическое притяжение противоположно заряженных ионов. Катион обычно представляет собой металл, а анион - обычно неметалл.

4.1-1. Введение в склеивание видео

  • Просмотр видео
  • Просмотрите видео в этом окне, нажав кнопку воспроизведения.
  • Используйте элементы управления видео для просмотра видео в полноэкранном режиме.
  • Просмотрите видео в текстовом формате, прокрутив вниз.
  • Перейдите к упражнениям по этой теме.

4.1-2. Ионное соединение

Ионная связь - это кулоновское притяжение двух противоположно заряженных ионов.

Соединения между металлами и неметаллами являются ионными.

Незаполненные валентные орбитали неметаллов испытывают большие эффективные ядерные заряды, поэтому они имеют низкую энергию, что делает неметаллы, такие как хлор, сильно электроотрицательными. Валентные электроны металлов, которые находятся в левой части периодической таблицы, испытывают очень низкие эффективные ядерные заряды, поэтому они характеризуются низкой энергией ионизации. Следовательно, металлы, такие как натрий, легко теряют валентный электрон. Когда натрий связывается с хлором, высокоэнергетический валентный электрон натрия переносится на низкоэнергетическую незаполненную орбиталь хлора.Потеря электрона натрием дает ион натрия с плюсовой единицей, в то время как усиление электрона хлором дает ион хлора с одним минусом. Образующиеся ионы с противоположным зарядом понижают свою энергию, приближаясь друг к другу. Взаимодействие между двумя взаимодействующими ионами называется ионной связью, а NaCl - ионным соединением. Будем считать, что все соединения металлов и неметаллов ионные. Однако помните, что поздние металлы (те, которые расположены справа от таблицы Менделеева) довольно электроотрицательны, поэтому они не отдают свои валентные электроны легко, а их соединения не очень ионны.

4.1-3. Ионная структура

Ионные соединения представляют собой массивы отдельных ионов без идентифицируемых молекул.

Каждый ион в кристалле поваренной соли окружен шестью идентичными ионами с противоположным зарядом, и все расстояния Na – Cl идентичны. Следовательно, нет пар ионов, которые можно идентифицировать как молекулы NaCl.
  • Просмотр видео
  • Просмотрите видео в этом окне, нажав кнопку воспроизведения.
  • Используйте элементы управления видео для просмотра видео в полноэкранном режиме.

4.1-4. Ионные соединения против ковалентных соединений

Соединения между неметаллами ковалентны.

Ковалентные соединения представляют собой наборы отдельных молекул, т.е. они являются молекулярными.

Хотя ковалентное связывание является темой следующих двух глав, здесь дается краткое введение, которое позволяет нам сравнить два различных типа соединений в этой главе. Ковалентные соединения содержат только неметаллы, поэтому атомы имеют схожую электроотрицательность. Ни один из атомов в ковалентной связи не имеет электронов очень высокой энергии, которые легко переносятся, поэтому атомы делят, а не передают связывающие электроны. Ковалентные связи включают перекрытие атомных орбиталей, поэтому они очень направленные, в то время как ионные связи - это просто электростатические взаимодействия между сферическими ионами без направления.В то время как расстояния между соседними ионами Na 1+ и Cl 1– в кристалле NaCl идентичны, между атомами O и H в кристалле льда наблюдаются два различных расстояния. Наличие двух различных расстояний во льду позволяет нам идентифицировать отдельные молекулы воды как атом кислорода и два ближайших к нему атома водорода. Тогда большее расстояние между атомом кислорода одной молекулы и атомом водорода соседней молекулы воды в кристалле.Таким образом, лед состоит из отдельных молекул воды, которые взаимодействуют с образованием твердого вещества, а поваренная соль состоит из ионов Na 1+ и Cl 1– без молекул NaCl.

4.1-5. Ионное или ковалентное упражнение

Упражнение 4.1:

Укажите, является ли каждое из следующего ионным или ковалентным.

.

Ионная связь - Викиверситет

Статус завершения : этот ресурс только начинает работать. Добро пожаловать, чтобы помочь!

Ионная связь возникает, когда атом или молекула полностью передает электроны другому атому или молекуле. Это происходит потому, что валентный электрон того, что становится катионом, притягивается к тому, что становится анионом. Этот перенос электронов вызывает электростатическое притяжение; принимающий атом или молекула развивает отрицательный заряд, чтобы стать анионом , а передающий атом или молекула имеет положительный заряд, чтобы стать катионом .Атомы и / или молекулы, теперь имеющие противоположные заряды, притягиваются друг к другу, образуя ионную связь. Некоторыми примерами соединений с ионными связями являются NaCl (хлорид натрия или поваренная соль) и CaCO 3 (карбонат кальция). Такие соединения называются ионными соединениями , в отличие от ковалентных или молекулярных соединений, которые вообще не имеют ионных связей.

Заряд катиона или аниона обозначается надстрочным индексом после формулы иона.Знак + обозначает положительный заряд в результате потери электронов. Знак A - означает отрицательный заряд в результате усиления электронов. Количество пропущенных или полученных электронов пишется перед знаком + или -, чтобы указать степень заряда; когда в верхнем индексе присутствует только знак + или -, подразумевается заряд 1+ или 1- соответственно. Например, катион NaCl - это Na + , а анион CaCO 3 - это CO 3 2-.

Обычно металлы образуют катион, а неметаллы - анион, но бывают исключения.Например, в хлориде аммония (NH 4 Cl) катионом является NH 4 + , который полностью состоит из нементалов.

Когда объединяются одиночные нейтральные атомы Na и Cl, атом натрия может передать отрицательно заряженный электрон хлору (см. Анимацию ниже). Это оставляет положительный заряд на натрии и отрицательный на хлоре, создавая Na + и Cl - . Эти заряженные атомы называются ионами , и они будут притягиваться друг к другу, образуя ионную пару хлорида натрия.Это притяжение противоположно заряженных ионов называется ионной связью.

Образование Na + Cl - из нейтральных одиночных атомов Na и Cl

Когда молекула захватывает или теряет один или несколько электронов, в результате получается многоатомный ион . CO 3 2- представляет собой многоатомный ион, состоящий из центрального атома углерода, связанного с тремя атомами кислорода. Его общий заряд равен -2, что на два электрона больше, чем у атомов углерода и кислорода.

Два ионных соединения могут переключать свои катионы и анионы в реакции двойного замещения , или метатезиса . Например, растворы нитрата бария и сульфата натрия могут быть смешаны для осаждения твердого сульфата бария: Ba (NO 3 ) 2 + Na 2 SO 4 → BaSO 4 + 2NaNO 3 .

Свободный элемент может заменить другой элемент или многоатомный ион в качестве катиона или аниона ионного соединения в реакции однократного замещения :

2Fe 2 O 3 + 2Al → Al 2 O 3 + 2Fe

2NaBr + Cl 2 → 2NaCl + Br 2

В любом случае ионы, которые не изменяются при образовании новых ионных соединений, - это ионы-наблюдатели ; ион Na + в последнем примере остается неизменным, за исключением того, что он ионно связан с другими анионами.

Свойства ионных соединений [править | править источник]

Из-за сильного связывания кристаллической решетки большинства ионных соединений и хорошей упаковки они имеют тенденцию к очень высоким температурам кипения и плавления. Ионные соединения не проводят электричество в сухом состоянии, но когда ионы разделяются в растворе, они хорошо проводят электричество. Ионные соединения имеют тенденцию растворяться в веществах с полярными ковалентными связями, например в воде. Большинство из них не растворяется в неполярных соединениях, таких как (CH 4 ).Для того, что означает «полярный» или «неполярный», см. Ковалентную связь.

Различия между ионными и ковалентными связями [править | править источник]

Хотя ионные и ковалентные связи обычно рассматриваются отдельно, между ними существует значительная серая зона. Хлорид бериллия (BeCl 2 ), который, как можно было ожидать, является ионным, на самом деле имеет значительный ковалентный характер.

В целом, хотя металлы имеют тенденцию образовывать ионные связи с большинством неметаллов, электроотрицательность различий между связывающими элементами определяет степень ковалентности связи.Электроотрицательность для наших целей можно в общих чертах определить как сродство атома к электронной паре в связи с другим атомом. Фтор является наиболее электроотрицательным элементом, которому присвоено безразмерное значение электроотрицательности 4,0. Цезий является наименее электроотрицательным нерадиоактивным элементом (франций может быть менее электроотрицательным, но очень радиоактивным), его значение составляет 0,7. Чем меньше разница электроотрицательностей, тем больше вероятность ковалентной связи.

Аналогичным образом, только в определенной степени металлы, особенно переходные, могут полностью потерять электронов.Например, четырехокись рутения (RuO 4 ) очень ковалентна, хотя кислород гораздо более электроотрицателен, чем рутений, потому что даже кислород не может полностью взять все 8 электронов, которые рутений использует для связывания. Из-за отсутствия электроотрицательности кислород должен образовывать двойные ковалентные связи. С другой стороны, диоксид рутения (RuO 2 ) по большей части является ионным, так как только 4 электрона должны участвовать в связывании рутением.

.

Смотрите также