Посилання на урок:https://meet.google.com/wro-ghpu-pyt
Тема уроку
Йони. Йонний зв’язок, його утворення
Ви розглянули утворення хімічного зв’язку, що виникає між атомами неметалічних елементів. Але існують сполуки, що містять у своєму складі атоми металічних і неметалічних елементів. Такі сполуки належать до йонних.
Отже, і зв’язок між частинками — йонний.
Йони. Під час взаємодії металів з неметалами атоми хімічних елементів перетворюються на йони.
Розглянемо механізм утворення йонів Натрію та Хлору. Звернемося до будови атома Натрію. Із його електронної формули 1s22s22p63s1 видно, що на зовнішньому енергетичному рівні рухається один s-електрон. До завершення енергетичного рівня бракує семи електронів. Тому атому Натрію енергетично легше віддати один s-електрон, ніж приєднати сім. Віддаючи електрон, атом повністю втрачає цей рівень, а попередній є завершений.
Схематично цей процес зображено на рисунку 29, але його можна подати й так:
Na0 - 1e- → Na+.
Рис. 29. Схема утворення йона Натрію
На зовнішньому енергетичному рівні атома Хлору розміщені сім електронів. Його електронна формула — 1s22s22p63s23p5. До завершення енергетичного рівня не вистачає одного електрона. Тому атому Хлору енергетично вигідніше приєднати один електрон, ніж віддати сім (рис. 30).
Рис. 30. Схема утворення йона Хлору
Це перетворення можемо записати й так:
Cl0 + 1e- → Cl-.
Втрачаючи один електрон із зовнішнього енергетичного рівня, атом Натрію перетворюється на позитивно заряджений йон Натрію Na+ (катіон Натрію). Атом Хлору, приєднуючи один електрон, утворює негативно заряджений йон Хлору Сl- (аніон Хлору). Отже, під час взаємодії натрію з хлором валентний електрон атома Натрію переходить на зовнішній енергетичний рівень атома Хлору з утворенням різнойменно заряджених частинок.
Йони — заряджені частинки, на які перетворюються атоми або групи атомів, коли вони втрачають або приєднують електрони.
Позитивно заряджені йони називають катіонами, а негативно заряджені — аніонами.
Заряд йона залежить від кількості відданих або прийнятих електронів. Наприклад, віддаючи два електрони, атом Кальцію Са0 перетворюється на катіон Кальцію із зарядом 2+ — Ca2+. Якщо атом Нітрогену приєднає три електрони, то перетвориться на йон Нітрогену із зарядом 3- — N3-. Зверніть увагу: заряд йона проставляють біля символу елемента вгорі праворуч, записуючи спочатку числове значення, а потім знаки «+» (для катіона) або «-» (для аніона).
Утворення йонного зв’язку. З курсу фізики вам відомо, що протилежно заряджені частинки мають здатність притягуватися. Тому різнойменно заряджені йони Натрію та Хлору притягуються завдяки електростатичним силам притягання, утворюючи йонну сполуку — кристал (рис. 31).
Рис. 31. Схема утворення кристалу натрій хлориду NaCl
За допомогою хімічних символів цю схему можна записати так:
Na+ + Cl- → NaCl.
Атоми й утворені ними йони відрізняються між собою:
а) числом енергетичних рівнів (йони металічних елементів);
б) розмірами частинок (радіусами);
в) наявністю зарядів у йонів;
г) властивостями.
Властивості атомів і йонів різні, бо вони відрізняються за будовою.
• Поясніть на конкретному прикладі, чим відрізняються йони: а) позитивно заряджений; б) негативно заряджений від відповідних їм атомів.
Поняття «молекула» для таких сполук — умовне. Здебільшого вживають поняття «формульна одиниця». Вона вказує на співвідношення йонів у сполуці.
У рівняннях реакцій перехід електронів позначають стрілкою, що виходить від атома, який віддає електрони, і спрямована до атома, що їх приєднує. Наприклад, утворення кристалу кухонної солі можна записати таким рівнянням:
Хімічний зв’язок між йонами називають йонним.
Йонна сполука містить однакову кількість позитивних і негативних зарядів. Це означає, що сполуки, утворені йонами, — електронейтральні.
Порівнявши йонний зв’язок із ковалентним полярним, можна зробити висновок про те, що йонний зв’язок є крайнім випадком полярного ковалентного.
ПІДСУМОВУЄМО ВИВЧЕНЕ
• Йони — заряджені частинки, на які перетворюються атоми або групи атомів, коли вони втрачають або приєднують електрони. Позитивно заряджені йони називають катіонами, а негативно заряджені — аніонами.
• Хімічний зв’язок між йонами називають йонним.
• Атоми й утворені ними йони відрізняються між собою: а) числом енергетичних рівнів (йони металічних елементів); б) розмірами частинок (радіусами); в) наявністю зарядів у йонів; г) властивостями.
• Йонні сполуки містять однакову кількість позитивних і негативних зарядів. Сполуки, утворені йонами, — електронейтральні.
Д/З Запишіть в зошит
• Йони — заряджені частинки, на які перетворюються атоми або групи атомів, коли вони втрачають або приєднують електрони. Позитивно заряджені йони називають катіонами, а негативно заряджені — аніонами.
• Хімічний зв’язок між йонами називають йонним.
• Йонні сполуки використовують для очищення води на великих водоочисних станціях і в домашніх умовах. У фільтри вміщують пористий йонообмінний елемент, що очищає воду від катіонів Кальцію Са2+ і Магнію Mg2+, нафтопродуктів, хлору чи іржі. Додавання катіонів Аргентуму Ag+ дає змогу ефективно боротися з мікробами.
• Йони F-, Cl-, Br-, I- є мікроелементами, життєво необхідними людині для нормального функціонування організму. Йони Флуору беруть участь у процесах розвитку та нормального росту зубів і кісток, а також тканин ендодерми: епідермісу, волосся, нігтів. Йони Хлору регулюють водний баланс; йони Брому впливають на нервову систему; йони Йоду регулюють усі обмінні процеси в організмі, підтримують водно-сольову рівновагу, запобігають захворюванню на зоб, глухоті, паралічу, слабоумству.
