Ionische bindingsdefinitie

Een ionische binding is een elektrostatische kracht die in staat is om twee ionen bij elkaar te houden waarvan de ladingen tegengesteld zijn (bijvoorbeeld positief/negatief) in een ionische verbinding.

Citaat (APA)

Marilia Guillen | aug. 2022
Bachelor in de chemie

Een ionische binding vindt plaats door de overdracht van elektronen van lagere atomen. Energie van ionisatie naar atomen met een hoge elektronische affiniteit, die tegengesteld geladen ionen produceren die worden aangetrokken door coulombkrachten [1]. Bijvoorbeeld voor kaliumchloridezout:

Kalium heeft 1 valentie-elektron, dit met een lage ionisatie-energie geeft de elektron naar chloor met 7 valentie-elektronen die wordt gekenmerkt door een hoge affiniteit elektronica. Het resultaat van de elektronenoverdracht is dat beide atomen een tegengestelde nettolading hebben. verbonden door elektrostatische krachten, hebben bovendien een elektronische configuratie met gesloten schaal (18 elektronen).

Om erachter te komen of een paar verschillende elementen verbonden zijn door ionische binding, wordt het verschil in elektronegativiteit geëvalueerd, waarvan de waarde gelijk moet zijn aan of groter dan 1,8 volgens de

ionen

Een ion is een atoom of een groep atomen met een netto positieve of negatieve lading. Wanneer een atoom wordt onderworpen aan a chemische veranderinggebruikelijke, het aantal protonen en neutronen blijft ongewijzigd, daarom behoudt het atoom zijn identiteit, echter, tijdens het proces kunnen atomen elektronen verliezen of winnen van het laatste energieniveau (valentie-elektronen): als een neutraal atoom elektronen verliest, wordt een ion met een positieve nettolading gevormd. kation (A+n); Integendeel, als het neutrale atoom een ​​of meer elektronen krijgt, wordt een negatief geladen ion of anion (A-n) gevormd. Bijvoorbeeld:
Calciumatoom Ca Ion Ca+2
20 protonen

20 elektronen 20 protonen

18 elektronen
Fluor Atoom F Ion F-
9 protonen

9 elektronen 9 protonen

10 elektronen
Ook zijn er ionen gevormd uit de combinatie van twee of meer atomen met een netto positieve of negatieve lading en worden polyatomaire ionen genoemd. OH- (hydroxide-ion), CN- (cyanide-ion), MnO4- (permanganaat-ion) en NH4+ (ammoniumion) ionen zijn enkele voorbeelden van polyatomaire ionen [2].

Ionische bestanddelen

De verbindingen gevormd door deze bindingen staan ​​​​bekend als ionische verbindingen en worden gekenmerkt door:

- Weinig ductiel en hoge hardheid.

- Hoge smelt- en kookpunten.

- Ze zijn oplosbaar in water.

- Als ze in zuivere vorm zijn, geleiden ze de elektriciteitechter, wanneer opgelost in water oplossing het resultaat is elektrisch geleidend door de aanwezigheid van opgeloste ionen.

- De meeste ionische verbindingen worden in de natuur in vaste toestand aangetroffen en vormen geordende kristalroosters.

Ionische verbindingen worden vaak weergegeven door empirische formules omdat ze niet uit eenheden bestaan. discrete moleculaire structuren, maar als afwisselende kation-anion stapeling die aanleiding geven tot de vorming van structuren compact.

Met dit in gedachten, voor ionische verbindingen om elektrisch neutraal te zijn, moet de som van de ladingen van de kationen en anionen in de empirische formule van de verbinding nul zijn. Soms zijn de ladingen van kationen en anionen numeriek verschillend en om te voldoen aan de regel van elektroneutraliteit van een ionische verbinding blijft de formule behouden als volgt: het subscript van het kation moet numeriek gelijk zijn aan de lading van het anion, en het subscript van het anion moet numeriek gelijk zijn aan de lading van het kation [2]. Voor magnesiumnitride is het kation bijvoorbeeld \({\rm{M}}{{\rm{g}}^{ + 2}}\) en is het anion \({{\rm{N} }^ { - 3}}\), als we beide kosten optellen, krijgen we +2 -3= -1. Om ervoor te zorgen dat de som van de ladingen nul is, is het noodzakelijk om de lading van de Mg met 3 te vermenigvuldigen en de lading van F met 2, dus 3(+2) +2(-3) =0 en de formule van de verbinding wordt \({\rm{M}}{{\rm{g}}_3}{{\ rm {N}}_2}\).

Als de ladingen numeriek gelijk zijn, is het niet nodig subscripts aan de formule toe te voegen, bijvoorbeeld voor calciumoxide, waarbij het kation \({\rm{C}}{{\rm{a}}^{ + 2}}\) en het anion is \({{\rm{O}}^{ - 2}}\), als we beide ladingen optellen is \( + 2 - 2 = 0\) daarom is de formule van de verbinding CaO.

Stabiliteit van een ionische verbinding

De stabiliteit van een ionische verbinding in de vaste toestand kan worden gemeten aan de hand van de roosterenergie, die is gedefinieerd als de minimale energie die nodig is om één mol vaste ionische verbinding te scheiden in zijn ionen in de gasfase [3]. De roosterenergie wordt gedefinieerd in termen van de lading van de ionen en de afstand daartussen na de wet Coulombwet, om deze wet toe te passen is het noodzakelijk om de samenstelling en structuur van de ionische verbinding te kennen. Als de wet van Coulomb bijvoorbeeld wordt toegepast op natriumchloride (NaCl):

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

Waar, k is een constante van evenredigheid, r is de afstand tussen ionen en \({Q_{N{a^ + }}}\) en \({Q_{C{l^ - }}}\) zijn de ladingen van \(N{a^ + }\) en \(C{l^ - }\), respectievelijk. Rekening houdend met het teken van de lading tussen beide ionen (-1 voor het chloride-ion en +1 voor het natriumion), is de energie E is een negatieve grootheid die aangeeft dat de vorming van de ionische binding \(N{a^ + }C{l^ - }\) een proces is exotherm. Om deze binding te verbreken, moet er dus energie worden geleverd, daarom is de roosterenergie van NaCl positief.