Ионная связь между атомами 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:

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, валентный электрон высокой энергии на натрии 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 одинаковы, 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 (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.

.

химическое соединение | Определение и примеры

Химическая связь , любое из взаимодействий, которые объясняют объединение атомов в молекулы, ионы, кристаллы и другие стабильные частицы, составляющие привычные вещества повседневного мира. Когда атомы приближаются друг к другу, их ядра и электроны взаимодействуют и стремятся распределиться в пространстве таким образом, что общая энергия ниже, чем при любом другом расположении. Если полная энергия группы атомов ниже, чем сумма энергий составляющих атомов, тогда они связываются вместе, и снижение энергии является энергией связи.

кристалл связи Различные типы связи в кристаллах. Encyclopdia Britannica, Inc.

Британская викторина

Подводки к химии

Какой из этих элементов не является редкоземельным элементом?

Идеи, которые помогли установить природу химической связи, воплотились в жизнь в начале 20-го века, после того, как был открыт электрон, и квантовая механика предоставила язык для описания поведения электронов в атомах.Однако, несмотря на то, что химикам нужна квантовая механика для детального количественного понимания образования связей, большая часть их прагматического понимания связей выражается в простых интуитивных моделях. Эти модели рассматривают связи в основном двух типов, а именно ионные и ковалентные. Тип связи, которая наиболее вероятно возникнет между двумя атомами, можно предсказать на основании расположения элементов в периодической таблице, и в некоторой степени свойства образованных таким образом веществ могут быть связаны с типом связи.

Ключевым понятием при обсуждении химической связи является понятие молекулы. Молекулы - это самые маленькие единицы соединений, которые могут существовать. Одна из особенностей молекул, которую можно с достаточным успехом предсказывать, - это их форма. Молекулярные формы имеют большое значение для понимания реакций, которые могут проходить соединения, поэтому в этой статье кратко обсуждается связь между химической связью и химической реакционной способностью.

Хотя простые модели связывания полезны в качестве практических правил для обоснования существования соединений, а также физических и химических свойств и структур молекул, они должны быть обоснованы путем обращения к более сложным описаниям связывания.Более того, есть некоторые аспекты молекулярной структуры, которые выходят за рамки простых теорий. Чтобы достичь этого понимания, необходимо прибегнуть к полностью квантово-механическому описанию. На практике эти описания влекут за собой большую зависимость от компьютеров. Такие численные подходы к химической связи дают важную информацию о связи.

молекулярная структура Шариковая модель молекулярной структуры, показывающая атомы, связанные вместе. © asiseeit / iStock.com Britannica Premium: удовлетворение растущих потребностей искателей знаний. Получите 30% подписки сегодня. Подпишись сейчас

Эта статья начинается с описания исторической эволюции современного понимания химической связи, а затем обсуждается, как появились современные теории образования химических связей, которые превратились в мощное описание структуры материи. После исторического введения обсуждаются качественные модели связывания, при этом особое внимание уделяется образованию ионных и ковалентных связей и корреляции последних с молекулярными формами.Затем описываются более сложные квантово-механические подходы к образованию связей, после чего дается обзор ряда частных случаев, которые поднимают интересные проблемы или приводят к важным открытиям.

Подробное описание структуры и свойств атомов, см. атом. Химические соединения рассматриваются в статье химический состав, а элементы описаны в статье химический элемент.

Исторический обзор

Появление количественной химии

Ранние греки, в первую очередь Демокрит, утверждали, что материя состоит из элементарных частиц, называемых атомами.Однако взглядам атомистов не хватало авторитета, исходящего из экспериментов, и доказательства существования атомов не появлялись в течение двух тысячелетий до появления количественной, эмпирической науки в 18 веке.

.

Смотрите также