Йонний зв'язок

Природа хімічного зв’язку

Лише деякі хімічні елементи (благородні гази) за звичайних умов знаходяться в стані одноатомного газу. Атоми інших елементів, навпаки, в індивідуальному вигляді не існують, а входять до складу молекул або кристалічних ґраток, утворених сукупністю атомів. Отже, існує причина, за якою атоми зв’язуються один з одним. Цією причиною є хімічний зв’язок, який зумовлений тим, що між атомами діють певні електростатичні сили, здатні утримувати атоми один біля одного. Доведено, що в утворенні хімічного зв’язку між атомами головна роль належить валентним електронам (електронам зовнішнього рівня, які найслабше зв’язані з ядром).

Згідно з теорією хімічного зв’язку найбільшу міцність мають зовнішні оболонки, які складаються з двох або восьми електронів. Благородні гази мають саме такі електронні оболонки. Це і є причиною того, що благородні гази за звичайних умов не вступають у хімічні реакції з іншими елементами. Атоми, які мають на зовнішньому рівні менше восьми (або двох) електронів, намагаються набути структури благородних газів. Тому при утворенні молекули в ході хімічної реакції атоми намагаються набути стійку восьмиелектронну або двохелектронну оболонку. Таким чином хімічні зв’язки утворюються завдяки зсуву або перенесенню електронів від одного атома до іншого.

Наприклад, найпростіший атом — атом Гідрогену містить всього один електрон, що перебуває на першому енергетичному рівні. До утворення стійкої конфігурації не вистачає одного електрона. При зближенні двох атомів Гідрогену ядро одного з них притягує електрони іншого атома і навпаки. Між атомами виникає взаємодія, і відстань між ними зменшується доти, поки взаємне притягання не врівноважиться відштовхуванням ядер.

Утворення стійкої електронної конфігурації може відбуватися кількома способами та призводить до утворення молекулярних або немолекулярних сполук різної будови. Внаслідок цього розрізняють ковалентний та іонний типи хімічного зв’язку. Крім цих, існують й інші типи хімічного зв’язку: металічний та водневий (міжмолекулярний).

 Йонний зв’язок

Йонний зв’язок — це хімічний зв’язок, який утворюється за рахунок електростатичної взаємодії між йонами з зарядами протилежного знаку.

Йонний зв’язок утворюється внаслідок повного переносу одного чи декількох електронів від одного атома до іншого. Такий тип зв’язку можливий тільки між атомами елементів, електронегативності яких значно відрізняються. При цьому відбувається перехід електрона від атома з меншою електронегативністю до атома з більшою електронегативністю. Треба запам’ятати, що такий тип хімічного зв’язку утворюється між атомами типових металів та типових неметалів. Наприклад, елементи першої та другої групи головних підгруп періодичної системи (типові метали) безпосередньо з’єднуються з елементами шостої та сьомої групи головних підгруп періодичної системи (типові неметали).

Розглянемо механізм утворення йонного зв’язку в сполуці калій хлорид. Атом Калію містить один валентний електрон (визначаємо за номером групи, в якій знаходиться Калій). Атом Хлору містить сім валентних електронів (визначаємо за номером групи, в якій знаходиться Хлор). При взаємодії атомів Калію з атомами Хлору валентний електрон атома Калію повністю переходить на зовнішній рівень атома Хлору, добудовуючи його до восьмиелектронної структури. При цьому атом Калію, втрачаючи електрон, набуває позитивний заряд +1  та перетворюється на катіон , а атом Хлору, приєднуючи електрон, набуває негативний заряд –1 та перетворюється на аніон . Різнойменно заряджені йони притягуються завдяки електростатичним силам та утворюється сполука калій хлорид. Цей процес можна зобразити за допомогою схеми:

Йонний зв’язок є крайнім випадком ковалентного полярного зв’язку. Сполуки з йонним зв’язком називають йонними. Прикладами речовин з йонним типом зв’язку можна назвати магній сульфід , алюміній хлорид , натрій бромід . Йонний зв’язок також існує в солях оксигеновмісних кислот і в лугах між атомами металів і атомами Оксигену.