Print this chapterPrint this chapter

§ 13. Природа и типы химической связи

Ионная связь

Ионная связь — это химическая связь, которая образуется в результате электростатического притяжения противоположно заряженных ионов.

В случае ковалентной связи валентные электроны, участвующие в её образовании, локализованы между двумя связанными атомами. При образовании ионной связи электроны, напротив, считаются полностью перешедшими от одного атома к другому. В результате такого перехода электронов образуются ионы.

Образование ионов в кристаллах хлорида натрия представим, исходя из электронной конфигурации атомов натрия и хлора, следующим образом:

11Na 1s22s22p63s1 – e11Na+ 1s22s22p6 (или Na – e → Na+),

в сокращённом виде [Ne]3s1 – e → [Ne];

17Cl 1s22s22p63s23p5 + e17Cl 1s22s22p63s23p6 (или Cl + e → Cl),

в сокращённом виде [Ne]3s23p5 + e → [Ar].

Образующиеся ионы приобретают конфигурацию ближайшего благородного газа с октетом электронов на внешнем слое ns26.

Переход электронов можно показать и с помощью электронных формул:

#

Из приведённых схем следует, что валентный электрон атома натрия полностью переходит на валентную оболочку атома хлора. Это приводит к возникновению ионов с противоположными зарядами.

Отметим, что для ионных соединений структурные формулы не составляют.

Возникает вопрос: почему в случае HCl образуется ковалентная, а в случае NaCl — ионная связь? Это объясняется различием в значениях электроотрицательности взаимодействующих атомов. Разность между значениями электроотрицательности атомов H и Cl значительно меньше, чем разность между значениями электроотрицательности Na и Cl. Это означает, что хлор гораздо сильнее притягивает к себе электрон натрия, чем электрон водорода. В результате происходит полный переход электрона от атома натрия к атому хлора.

Ионная связь главным образом образуется в галогенидах, гидроксидах и оксидах щелочных и щёлочноземельных металлов. К этому типу также относят связь между катионом и анионом сложного состава, например в солях кислородсодержащих кислот (Na2SO4, NaNO3, (NH4)2SO4). В таких веществах существует два типа связей: ионная — между катионом и анионом, и ковалентная — между атомами неметаллов внутри катиона или иона сложного состава (рис. 25).

img
Рис. 25. Схема образования связей в хлориде аммония NH4Cl