Ionic Bond Definisjon

En ionisk binding er en elektrostatisk kraft som er i stand til å holde sammen to ioner hvis ladninger er motsatte (for eksempel positive/negative) i en ionisk forbindelse.

Sitat (TFO)

Marilia Guillen | august 2022
Bachelor i kjemi

En ionisk binding finner sted på grunn av overføring av elektroner fra lavere atomer. Energi av ionisering mot atomer med høy elektronisk affinitet, som produserer motsatt ladede ioner tiltrukket av coulombiske krefter [1]. For eksempel for kaliumkloridsalt:

Kalium har 1 valenselektron, dette med lav ioniseringsenergi gir elektron til klor som har 7 valenselektroner som er karakterisert ved å ha høy affinitet elektronikk. Resultatet av elektronoverføringen er at begge atomene sitter igjen med en motsatt nettoladning. sammen med elektrostatiske krefter, har i tillegg en lukket skall elektronisk konfigurasjon (18 elektroner).

For å finne ut om et par forskjellige elementer er knyttet sammen med ionisk binding, evalueres forskjellen i elektronegativitet, hvis verdi må være lik eller større enn 1,8 i henhold til

ioner

Et ion er et atom eller en gruppe atomer som har en netto positiv eller negativ ladning. Når et atom blir utsatt for en kjemisk forandringkonvensjonell, antall protoner og nøytroner forblir uendret, og det er grunnen til at atomet beholder sin identitet, men under prosessen kan atomer miste eller få elektroner fra det siste energinivået (valenselektroner): hvis et nøytralt atom mister elektroner, dannes et ion med positiv nettoladning. kation (A+n); Tvert imot, hvis det nøytrale atomet får ett eller flere elektroner, dannes et negativt ladet ion eller anion (A-n). For eksempel:
Kalsiumatom Ca Ion Ca+2
20 protoner

20 elektroner 20 protoner

18 elektroner
Fluor Atom F Ion F-
9 protoner

9 elektroner 9 protoner

10 elektroner
Det er også ioner dannet fra kombinasjonen av to eller flere atomer med en netto positiv eller negativ ladning og kalles polyatomiske ioner. OH– (hydroksidion), CN– (cyanidion), MnO4- (permanganation) og NH4+ (ammoniumion) ioner er noen eksempler på polyatomiske ioner [2].

ioniske forbindelser

Forbindelsene dannet av disse bindingene er kjent som ioniske forbindelser og er karakterisert ved:

- Lite duktil og høy hardhet.

- Høyt smelte- og kokepunkt.

– De er løselige i vann.

- Når de er i ren form, utfører de ikke elektrisitetimidlertid når den er oppløst i vann løsning resultatet er elektrisk ledende på grunn av tilstedeværelsen av oppløste ioner.

– De fleste ioniske forbindelser finnes i fast tilstand i naturen og danner ordnede krystallgitter.

Ioniske forbindelser er ofte representert med empiriske formler fordi de ikke består av enheter. diskrete molekylære strukturer, men som alternerende kation-anion-stabling som gir opphav til dannelsen av strukturer kompakt.

Med dette i bakhodet, for at ioniske forbindelser skal være elektrisk nøytrale, må summen av ladningene til kationene og anionene i den empiriske formelen til forbindelsen være null. Noen ganger er ladningene til kationer og anioner numerisk forskjellige, og for å overholde regelen om elektronøytralitet for en ionisk forbindelse forblir formelen dens som følger: subskriptet til kationen må være numerisk lik ladningen til anionen, og subskriptet til anionen må være numerisk lik ladningen til kationen [2]. For eksempel, for magnesiumnitrid, er kationen \({\rm{M}}{{\rm{g}}^{ + 2}}\) og anionet er \({{\rm{N} }^ { - 3}}\), hvis vi legger til begge ladningene, får vi +2 -3= -1. For at summen av ladningene skal resultere i null, er det nødvendig å multiplisere ladningen til Mg med 3 og ladningen av F med 2, derfor 3(+2) +2(-3) =0 og formelen til forbindelsen blir \({\rm{M}}{{\rm{g}}_3}{{\ rm {N}}_2}\).

Når ladningene er numerisk like, er det ikke nødvendig å legge til abonnenter til formelen, for eksempel for kalsiumoksid, der kationen er \({\rm{C}}{{\rm{a}}^{ + 2}}\) og anionet er \({{\rm{O}}^{ - 2}}\), hvis vi legg til begge ladningene er \( + 2 - 2 = 0\) derfor er formelen til forbindelsen CaO.

Stabiliteten til en ionisk forbindelse

Stabiliteten til en ionisk forbindelse i fast tilstand kan måles fra gitterenergien, som er definert som minimumsenergien som kreves for å skille ett mol fast ionisk forbindelse inn i ionene i gassfasen [3]. Gitterenergien er definert i form av ladningen til ionene og avstanden mellom dem etter lov Coulomb lov, for å anvende denne loven er det nødvendig å kjenne sammensetningen og strukturen for den ioniske forbindelsen. For eksempel, hvis Coulombs lov brukes på natriumklorid (NaCl):

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

Hvor k er en konstant av proporsjonalitet, r er avstanden mellom ioner og \({Q_{N{a^ + }}}\) og \({Q_{C{l^ - }}}\) er ladningene til \(N{a^ + }\) og \(C{l^ - }\), henholdsvis. Tatt i betraktning tegnet på ladningen mellom begge ioner (-1 for kloridionet og +1 for natriumionet), vil energien E er en negativ størrelse som indikerer at dannelsen av ionbindingen \(N{a^ + }C{l^ - }\) er en prosess eksotermisk. Følgelig, for å bryte denne bindingen, må energi tilføres, derfor er gitterenergien til NaCl positiv.