Définition de la liaison ionique

Une liaison ionique est une force électrostatique capable de maintenir ensemble deux ions dont les charges sont opposées (par exemple, positive/négative) dans un composé ionique.

Devis (APA)

Marilia Guillon | août 2022
Baccalauréat en chimie

Une liaison ionique a lieu en raison du transfert d'électrons des atomes inférieurs. énergie d'ionisation vers des atomes de haute affinité électronique, ce qui produit des ions de charges opposées attirés par les forces coulombiennes [1]. Par exemple pour le sel de chlorure de potassium :

Le potassium a 1 électron de valence, celui-ci ayant une faible énergie d'ionisation donne le électron au chlore qui a 7 électrons de valence qui se caractérise par une haute affinité électronique. Le résultat du transfert d'électrons est que les deux atomes se retrouvent avec une charge nette opposée. reliés par des forces électrostatiques, ont en outre une configuration électronique à coque fermée (18 électrons).

Pour savoir si un couple d'éléments différents est lié par une liaison ionique, on évalue la différence d'électronégativité dont la valeur doit être égale ou supérieure à 1,8 selon la

des ions

Un ion est un atome ou un groupe d'atomes qui a une charge nette positive ou négative. Lorsqu'un atome est soumis à une changement chimiqueconventionnel, le nombre de protons et de neutrons reste inchangé, c'est pourquoi l'atome conserve son identité, cependant, au cours du processus, les atomes peuvent perdre ou gagner des électrons du dernier niveau d'énergie (électrons de valence): si un atome neutre perd des électrons, un ion avec une charge nette positive se forme. cation (A+n); Au contraire, si l'atome neutre gagne un ou plusieurs électrons, un ion ou anion chargé négativement (A-n) se forme. Par exemple:
Calcium Atome Ca Ion Ca+2
20 protons

20 électrons 20 protons

18 électrons
Atome de fluor F Ion F-
9 protons

9 électrons 9 protons

10 électrons
En outre, il existe des ions formés à partir de la combinaison de deux atomes ou plus avec une charge nette positive ou négative et sont appelés ions polyatomiques. Les ions OH– (ion hydroxyde), CN– (ion cyanure), MnO4- (ion permanganate) et NH4+ (ion ammonium) sont quelques exemples d'ions polyatomiques [2].

composés ioniques

Les composés formés par ces liaisons sont appelés composés ioniques et se caractérisent par :

- Peu ductile et haute dureté.

- Points de fusion et d'ébullition élevés.

- Ils sont solubles dans l'eau.

- Lorsqu'ils sont sous une forme pure, ils ne conduisent pas la électricité, cependant, lorsqu'il est dissous dans l'eau la solution résultant est électriquement conducteur en raison de la présence d'ions dissous.

- La plupart des composés ioniques se trouvent à l'état solide dans la nature et forment des réseaux cristallins ordonnés.

Les composés ioniques sont souvent représentés par des formules empiriques car ils ne sont pas constitués d'unités. structures moléculaires discrètes, mais sous forme d'empilement cation-anion alterné qui donne lieu à la formation de structures compact.

Gardant cela à l'esprit, pour que les composés ioniques soient électriquement neutres, la somme des charges des cations et des anions dans la formule empirique du composé doit être nulle. Parfois les charges des cations et des anions sont numériquement différentes et pour respecter la règle d'électroneutralité d'un composé ionique sa formule reste comme suit: l'indice du cation doit être numériquement égal à la charge de l'anion, et l'indice de l'anion doit être numériquement égal à la charge du cation [2]. Par exemple, pour le nitrure de magnésium, le cation est \({\rm{M}}{{\rm{g}}^{ + 2}}\) et l'anion est \({{\rm{N} }^ { - 3}}\), si nous additionnons les deux charges, nous obtenons +2 -3= -1. Pour que la somme des charges aboutisse à zéro, il faut multiplier la charge du Mg par 3 et la charge de F par 2, donc 3(+2) +2(-3) =0 et la formule du composé devient \({\rm{M}}{{\rm{g}}_3}{{\ rm {N}}_2}\).

Lorsque les charges sont numériquement égales, il n'est pas nécessaire d'ajouter des indices à la formule, par exemple pour l'oxyde de calcium, où le cation est \({\rm{C}}{{\rm{a}}^{ + 2}}\) et l'anion est \({{\rm{O}}^{ - 2}}\), si nous ajouter les deux charges est \( + 2 - 2 = 0\) donc la formule du composé est CaO.

Stabilité d'un composé ionique

La stabilité d'un composé ionique à l'état solide peut être mesurée à partir de l'énergie du réseau, qui est défini comme l'énergie minimale requise pour séparer une mole de composé ionique solide en ses ions en phase gazeuse [3]. L'énergie du réseau est définie en fonction de la charge des ions et de la distance entre eux suivant la droit Loi de Coulomb, pour appliquer cette loi il est nécessaire de connaître la composition et la structure du composé ionique. Par exemple, si la loi de Coulomb est appliquée au chlorure de sodium (NaCl) :

\(E = k\frac{{{Q_{N{a^ + }}}{Q_{C{l^ - }}}}}{r}\)

Où, k est une constante de proportionnalité, r est la distance entre les ions et \({Q_{N{a^ + }}}\) et \({Q_{C{l^ - }}}\) sont les charges de \(N{a^ + }\) et \(C{l^ - }\), respectivement. En tenant compte du signe de la charge entre les deux ions (-1 pour l'ion chlorure et +1 pour l'ion sodium), l'énergie E est une quantité négative indiquant que la formation de la liaison ionique \(N{a^ + }C{l^ - }\) est un processus exothermique. Par conséquent, pour rompre cette liaison, de l'énergie doit être fournie, par conséquent, l'énergie de réseau de NaCl est positive.