Химия. 11 класс

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

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

₁₇Cl 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵ + e^– → ₁₇Cl^– 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 ns²nр⁶.

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).