Definizione del legame ionico

Un legame ionico è una forza elettrostatica in grado di tenere insieme due ioni le cui cariche sono opposte (ad esempio, positivo/negativo) in un composto ionico.

Preventivo (APA)

Marilia Guillen | agosto 2022
Laurea in Chimica

Un legame ionico ha luogo a causa del trasferimento di elettroni dagli atomi inferiori. Energia di ionizzazione verso atomi di elevata affinità elettronica, che producono ioni di carica opposta attratti da forze coulombiche [1]. Ad esempio per il sale di cloruro di potassio:

Il potassio ha 1 elettrone di valenza, questo avendo una bassa energia di ionizzazione dà il da elettrone a cloro che ha 7 elettroni di valenza caratterizzato dall'avere un'elevata affinità elettronica. Il risultato del trasferimento di elettroni è che entrambi gli atomi rimangono con una carica netta opposta. uniti da forze elettrostatiche, inoltre, hanno una configurazione elettronica a guscio chiuso (18 elettroni).

Per scoprire se una coppia di elementi diversi sono legati da legame ionico, si valuta la differenza di elettronegatività, il cui valore deve essere uguale o maggiore di 1,8 a seconda della

ioni

Uno ione è un atomo o un gruppo di atomi che ha una carica netta positiva o negativa. Quando un atomo è sottoposto ad a cambio chimicoconvenzionale, il numero di protoni e neutroni rimane invariato, motivo per cui l'atomo lo mantiene identità, tuttavia, durante il processo, gli atomi possono perdere o guadagnare elettroni dall'ultimo livello di energia (elettroni di valenza): se un atomo neutro perde elettroni, si forma uno ione con carica netta positiva. catione (A+n); Al contrario, se l'atomo neutro guadagna uno o più elettroni, si forma uno ione o anione (A-n) caricato negativamente. Per esempio:
Atomo di calcio Ione Ca Ca+2
20 protoni

20 elettroni 20 protoni

18 elettroni
Atomo di fluoro F Ione F-
9 protoni

9 elettroni 9 protoni

10 elettroni
Inoltre, ci sono ioni formati dalla combinazione di due o più atomi con una carica netta positiva o negativa e sono chiamati ioni poliatomici. Gli ioni OH– (ione idrossido), CN– (ione cianuro), MnO4- (ione permanganato) e NH4+ (ione ammonio) sono alcuni esempi di ioni poliatomici [2].

composti ionici

I composti formati da questi legami sono noti come composti ionici e sono caratterizzati da:

- Poco duttile ed elevata durezza.

- Elevati punti di fusione e di ebollizione.

- Sono solubili in acqua.

- Quando sono in una forma pura non conducono il elettricità, tuttavia, quando disciolto in acqua soluzione risultante è elettricamente conduttivo per la presenza di ioni disciolti.

- La maggior parte dei composti ionici si trovano allo stato solido in natura e formano reticoli cristallini ordinati.

I composti ionici sono spesso rappresentati da formule empiriche perché non sono costituiti da unità. strutture molecolari discrete, ma come impilamento cationico-anionico alternato che danno origine alla formazione di strutture compatto.

Tenendo presente ciò, affinché i composti ionici siano elettricamente neutri, la somma delle cariche dei cationi e degli anioni nella formula empirica del composto deve essere zero. A volte le cariche di cationi e anioni sono numericamente diverse e per rispettare la regola di elettroneutralità di un composto ionico rimane la sua formula come segue: il pedice del catione deve essere numericamente uguale alla carica dell'anione e il pedice dell'anione deve essere numericamente uguale alla carica del catione [2]. Ad esempio, per il nitruro di magnesio, il catione è \({\rm{M}}{{\rm{g}}^{ + 2}}\) e l'anione è \({{\rm{N} }^ { - 3}}\), se aggiungiamo entrambi gli addebiti, otteniamo +2 -3= -1. Affinché la somma degli addebiti risulti nulla, è necessario moltiplicare l'addebito del Mg per 3 e l'addebito di F per 2, quindi, 3(+2) +2(-3) =0 e la formula del composto diventa \({\rm{M}}{{\rm{g}}_3}{{\ rm {N}}_2}\).

Quando le cariche sono numericamente uguali non è necessario aggiungere pedici alla formula, ad esempio per l'ossido di calcio, dove il catione è \({\rm{C}}{{\rm{a}}^{ + 2}}\) e l'anione è \({{\rm{O}}^{ - 2}}\), se sommare entrambe le cariche è \( + 2 - 2 = 0\) quindi la formula del composto è CaO.

Stabilità di un composto ionico

La stabilità di un composto ionico allo stato solido può essere misurata dall'energia del reticolo, che è definita come l'energia minima richiesta per separare una mole di composto ionico solido nei suoi ioni in fase gassosa [3]. L'energia del reticolo è definita in termini di carica degli ioni e la distanza tra loro che segue la legge Legge di Coulomb, per applicare questa legge è necessario conoscere la composizione e la struttura del composto ionico. Ad esempio, applicando la legge di Coulomb al cloruro di sodio (NaCl):

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

Dove k è una costante di proporzionalità, r è la distanza tra gli ioni e \({Q_{N{a^ + }}}\) e \({Q_{C{l^ - }}}\) sono le cariche di \(N{a^ + }\) e \(C{l^ - }\), rispettivamente. Tenendo conto del segno della carica tra i due ioni (-1 per lo ione cloruro e +1 per lo ione sodio), l'energia E è una quantità negativa che indica che la formazione del legame ionico \(N{a^ + }C{l^ - }\) è un processo esotermico. Di conseguenza, per rompere questo legame, è necessario fornire energia, quindi l'energia reticolare di NaCl è positiva.