İyonik Bağ Örneği

İyonik bağ, bir katyon ve bir anyonun, zıt işaretli elektrik yüklerine sahip kimyasal türlerin varlığı ile verilir. İyonik bir bileşikte iyonları bağlayan elektrostatik kuvvet olarak tanımlanır.

Düşük iyonlaşma enerjili elementlerin atomları katyon oluşturma eğilimindedir. Buna karşılık, elektron ilgisi yüksek olanlar anyon oluşturma eğilimindedir.

Alkali ve toprak alkali metallerin iyonik bileşiklerde katyon oluşturma olasılığı daha yüksektir ve halojenler ve oksijenin anyon oluşturma olasılığı daha yüksektir. Sonuç olarak, çok çeşitli iyonik bileşiklerin bileşimi, bir grup IA veya IIA metali ile bir halojen veya oksijenin kombinasyonundan kaynaklanır.

Örneğin, Lityum ve Flor arasındaki reaksiyon, lehimin erime noktasını düşürmek için ve seramik üretiminde kullanılan zehirli beyaz bir toz olan Lityum Florür üretir. Lityum elektron konfigürasyonu 1s², 2s¹, ve Florinki 1s², 2s², 2 P⁵. Bu atomlar temas ettiğinde değerlik elektronu 2s¹ Lityum, flor atomuna aktarılır.

Prosedürün, elektronun Lityum'dan ayrılmasıyla başladığını ve bunu pozitif 1+ değere ulaşmak için iyonize ettiğini varsaymak geçerlidir. Bu elektronun Flor tarafından alınmasıyla devam eder, bu da ona negatif bir yük verir. Sonunda, iyonik bağın oluşumu elektrostatik çekim ile gerçekleşir. Lityum Florür bileşiği elektriksel olarak nötr olacaktır.

Birçok yaygın reaksiyon iyonik bağların oluşumuna yol açar. Örneğin, kalsiyumun oksijende yanması kalsiyum oksit üretir:

İki atomlu oksijen molekülü iki ayrı atoma ayrılır. Daha sonra kalsiyum atomundan her oksijen atomuna iki elektron transferi olacaktır. Her ikisinin de ayrı ayrı ücretleri olacaktır: Kalsiyum 2+ için her atom için ve Oksijen 2- için her atom için. Nihai bağlanmanın ardından Kalsiyum Oksit molekülü elektriksel olarak nötrdür.

İyonik Bileşiklerin Kafes Enerjisi

Elementlerin iyonlaşma enerjisi ve elektron afinite değerleri ile ne olduğunu tahmin etmek mümkündür. elementler iyonik bileşikler oluşturur, ancak bu tip bileşiklerin kararlılığını da değerlendirmek gerekir. Bileşikler.

Tüm iyonik bileşikler 1 atmosfer basınçta ve 25 °C'de katı olmalarına rağmen, gaz fazında meydana gelen işlemler için iyonlaşma enerjisi ve elektron ilgisi tanımlanmıştır. Katı hal çok farklı bir durumdur çünkü her katyon belirli sayıda anyonla çevrilidir ve bunun tersi de geçerlidir. Sonuç olarak, katı iyonik bileşiğin genel kararlılığı, yalnızca bir katyonun bir anyonla etkileşimine değil, tüm iyonların etkileşimlerine bağlıdır.

Herhangi bir iyonik katının kararlılığının nicel bir ölçüsü, kafes enerjisiolarak tanımlanan, Bir mol katı iyonik bileşiği gaz halindeki iyonlarına tamamen ayırmak için gerekli Enerji.

Kafes Enerjisini Belirlemek için Born-Haber Döngüsü

Kafes enerjisini doğrudan ölçmek mümkün değildir. Bununla birlikte, bir iyonik bileşiğin yapısı ve bileşimi biliniyorsa, kafes enerjisini Coulomb Yasasını uygulayarak hesaplamak mümkündür. İki iyon arasındaki potansiyel enerjinin, yüklerinin çarpımı ile doğru orantılı ve aralarındaki mesafe ile ters orantılı olduğunu belirtir. Durmak için.

Katyonun yükü pozitif ve Anyonun yükü Negatif olduğundan, ürün Enerjide negatif bir sonuç verecektir. Bu, ekzotermik bir reaksiyonu temsil eder. Sonuç olarak, süreci tersine çevirmek için enerji sağlanmalıdır.

İyonik bir bileşiğin birkaç aşamada oluştuğu varsayılırsa, kafes enerjisini dolaylı olarak belirlemek de mümkündür. Bu prosedür olarak bilinir Doğum-Haber döngüsüiyonik bileşiklerin kafes enerjilerini iyonlaşma enerjileri, elektronik afinite ve diğer atomik ve moleküler özelliklerle ilişkilendiren. Bu yöntem Hess'in Kimyasal Reaksiyonların Cebirsel Toplamı Yasasına dayanmaktadır ve Max Born ve Fritz Haber tarafından geliştirilmiştir. Born-Haber döngüsü, iyonik bir katının oluşumundan önceki farklı aşamaları tanımlar.

Sodyum klorit

Sodyum Klorür, erimiş halde ve sulu çözeltide elektriği ileten, erime noktası 801 °C olan iyonik bir bileşiktir. Kaya tuzu, sodyum klorür kaynaklarından biridir ve genellikle birkaç yüz metre kalınlığındaki yeraltı yataklarında bulunur. Sodyum klorür ayrıca deniz suyundan veya tuzlu sudan (konsantre NaCl çözeltisi) güneş buharlaşmasıyla elde edilir. Ayrıca doğada Halit adı verilen mineralde bulunur.

Sodyum klorür, inorganik kimyasal bileşiklerin üretiminde diğer malzemelerden daha fazla kullanılır. Bu maddenin dünya tüketimi yılda yaklaşık 150 milyon tondur. Sodyum Klorür esas olarak Klor gazı, Sodyum Hidroksit, Metalik Sodyum, Hidrojen gazı ve Sodyum Karbonat gibi diğer inorganik kimyasal bileşiklerin üretiminde kullanılır. Otoyollarda ve yollarda buz ve karı eritmek için de kullanılır.