Ионная химическая связь

Научиться объяснять, как и почему образуется ионная связь, и предсказывать свойства веществ с такой связью.

Ионные соединения — это основа нашей повседневной жизни: поваренная соль, пищевая сода, удобрения, строительные материалы. Понимание ионной связи помогает объяснить, почему эти вещества ведут себя так, а не иначе (например, почему соль солёная, а сода шипит в уксусе).

• Ионная связь возникает между атомами с большой разницей электроотрицательности (обычно металл и неметалл).
• При образовании ионной связи атом металла отдаёт электроны, превращаясь в положительно заряженный ион (катион), а атом неметалла принимает электроны, становясь отрицательным ионом (анионом).
• Ионы удерживаются вместе за счёт электростатического притяжения противоположных зарядов.
• Ионная связь — ненаправленная и ненасыщаемая, поэтому ионы образуют плотную кристаллическую решётку, а не отдельные молекулы.
• Вещества с ионной связью имеют высокие температуры плавления и кипения, часто растворимы в воде и проводят электрический ток в растворах или расплавах.
• Формула ионного соединения показывает соотношение ионов, а не число атомов в молекуле (например, NaCl — на один катион натрия один анион хлора).

Ион

Заряженная частица, которая образуется из атома или группы атомов после отдачи или присоединения электронов.

Катион

Положительно заряженный ион (например, Na⁺, Ca²⁺).

Анион

Отрицательно заряженный ион (например, Cl⁻, O²⁻).

Электроотрицательность

Способность атома притягивать к себе электроны от других атомов. Чем больше разница электроотрицательностей, тем вероятнее ионная связь.

Ионная связь

Химическая связь, образованная за счёт электростатического притяжения между противоположно заряженными ионами.

Ионная кристаллическая решётка

Правильная трёхмерная структура, в которой ионы расположены в узлах решётки, чередуясь по знаку заряда.

• Ионная связь образуется между атомами металлов (низкая электроотрицательность) и неметаллов (высокая электроотрицательность).
• Разница электроотрицательностей (ΔЭО) для ионной связи обычно больше 1,7 (по шкале Полинга).
• Примеры ионных соединений: NaCl (поваренная соль), K₂O (оксид калия), CaCl₂ (хлорид кальция).
• Ионные соединения при обычных условиях — твёрдые кристаллические вещества с высокой температурой плавления (например, NaCl плавится при 801 °C).
• В расплавленном или растворённом состоянии ионные соединения проводят электрический ток, так как ионы становятся подвижными.
• Формула ионного соединения отражает простейшее соотношение ионов, обеспечивающее электронейтральность (например, MgCl₂ — на один Mg²⁺ два Cl⁻).

1. Пример 1случай

   Поваренная соль (NaCl)

   Пояснение

   • натрий отдаёт электрон хлору, образуются Na⁺ и Cl⁻, которые притягиваются и образуют кристалл
2. Пример 2случай

   Пищевая сода (NaHCO₃)

   Пояснение

   • ионное соединение, в котором катион натрия связан с анионом гидрокарбоната
3. Пример 3случай

   Известняк (CaCO₃)

   Пояснение

   • ионное соединение, из которого состоят раковины моллюсков и мел
4. Пример 4случай
   • При растворении соли в воде ионы разъединяются, и раствор становится проводником электричества — это используется в аккумуляторах и электролитах

• Поваренная соль (NaCl) — это не молекула, а гигантская кристаллическая решётка, в которой каждый ион натрия окружён шестью ионами хлора и наоборот.
• Ионная связь настолько сильна, что для разрушения кристалла соли нужна очень высокая температура — поэтому соль плавится только при 801 °C.
• В морской воде соль находится не в виде молекул, а в виде свободных ионов Na⁺ и Cl⁻, поэтому морская вода проводит электрический ток.

• При работе с растворами ионных соединений (например, солями) следует избегать попадания в глаза и на кожу, так как они могут вызывать раздражение.
• Некоторые ионные соединения (например, нитраты) могут быть окислителями — не смешивать с горючими веществами без указания учителя.

• Ковалентная химическая связь (урок 60)
• Степень окисления (урок 62)
• Электролитическая диссоциация (урок 63)
• Кристаллические решётки (урок 64)