Ciri-ciri ikatan ionik, bagaimana ia dibentuk, klasifikasi dan contoh



The ikatan ionik adalah bahawa di mana tidak ada perkongsian sepasang elektron antara dua atom. Apabila ini berlaku, salah satu spesies, elektronegatif paling rendah, memperoleh caj elektrik positif, manakala spesies elektronegatif yang lebih banyak berakhir dengan caj elektrik yang negatif..

Sekiranya A adalah spesies electropositive, dan X ialah elektronegatif, maka apabila ikatan ionik dibentuk di antara mereka, ia berubah menjadi ion A+ dan X-. A+ ia adalah spesis positif yang dipanggil kation; dan X- adalah spesies yang bermuatan negatif, anion.

Gambar atas menunjukkan ikatan ionik umum untuk mana-mana dua spesies A dan X. Kurungan biru menunjukkan bahawa tidak ada ikatan kovalen yang jelas antara A dan X; dengan kata lain, tidak ada kehadiran A-X.

Perhatikan bahawa A+ kurang elektron valensi, manakala X- ia dikelilingi oleh lapan elektron, iaitu, ia mematuhi peraturan oktet mengikut teori ikatan valensi (TEV) dan juga isoelektronik kepada gas mulia dalam tempoh yang sama (He, Ne, Ar, dan lain-lain).

Dari lapan elektron, dua daripadanya berwarna hijau. Untuk tujuan apa ia berbeza dari yang lain di titik-titik biru? Untuk menekankan bahawa pasangan hijau sebenarnya adalah elektron yang sepatutnya dikongsi dalam ikatan A-X jika ia bersifat kovalen. Fakta yang tidak berlaku dalam pautan ionik.

A dan X berinteraksi melalui kuasa tarikan elektrostatik (Undang-undang Coulomb). Ini membezakan sebatian ionik dari kovalen dalam banyak sifat fizikal mereka, seperti titik lebur dan didih.

Indeks

  • 1 Ciri-ciri ikatan ionik
  • 2 Bagaimana ia terbentuk??
    • 2.1 Alkali dan logam halogen
    • 2.2 Alkali dan logam kalkogenik
    • 2.3 Logam bumi alkali dengan halogen dan chalcogens
  • 3 Klasifikasi
  • 4 Perilaku elektron dalam ikatan ionik
  • 5 Contoh ikatan ionik
  • 6 Rujukan

Ciri-ciri ikatan ionik

-Ikatan ion tidak berarah, iaitu, mereka menggunakan daya tiga dimensi yang mampu membuat susunan kristal, seperti kalium klorida yang diamati dalam imej di atas.

-Rumus kimia yang terdiri daripada sebatian ionik menunjukkan perkadaran ion dan bukan ikatan mereka. Oleh itu, KCl bermakna ada kation+ untuk setiap anion Cl-.

-Ikatan ionik, kerana ia mempunyai pengaruh tiga dimensi pada ion mereka, menjana struktur kristal yang memerlukan banyak tenaga haba untuk mencairkan. Dalam erti kata lain, mereka mempamerkan takat lebur dan titik didih yang tinggi berbanding dengan pepejal di mana bon kovalen didominasi.

-Kebanyakan sebatian yang berinteraksi dengan ikatan ionik larut dalam air atau dalam pelarut kutub. Ini kerana molekul pelarut berkesan mengelilingi ion, menghalang mereka daripada bertemu semula untuk membentuk susunan kristal awal.

-Ikatan ionik berasal antara atom dengan jurang yang besar antara elektronegativiti mereka: logam dan bukan logam. Sebagai contoh, K adalah logam alkali, manakala Cl adalah elemen halogen, bukan logam.

Bagaimana ia terbentuk??

Dalam imej di atas, A mewakili logam dan X atom bukan logam. Untuk ikatan ionik berlaku, perbezaan elektronegativiti antara A dan X mestilah sedemikian bahawa perkongsian pasangan elektron ikatan adalah sifar. Ini bermakna bahawa X akan menyimpan pasangan elektron.

Tetapi di manakah pasangan elektronik datang? Pada asasnya, spesies metalik. Oleh itu dengan cara ini, salah satu daripada dua titik warna hijau adalah elektron yang dipindahkan dari logam A ke bukan logam X, dan yang terakhir ini menyumbang elektron tambahan untuk melengkapkan pasangan.

Jika ya, ke mana kumpulan dalam jadual berkala melakukan A atau X milik? Kerana A terpaksa memindahkan satu elektron, kemungkinan besar ia adalah logam kumpulan IA: logam alkali (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr).

Semasa X, kerana ia mencapai oktet valensi dengan menambah elektron, ia adalah halogen, unsur kumpulan VIIA.

Logam alkali dan halogen

Logam alkali mempunyai konfigurasi valens ns1. Dengan kehilangan elektron tunggal itu dan menjadi ion monatom M+ (Li+, Na+, K+, Rb+, Cs+, Fr+) menjadi isoelectronic kepada gas mulia yang mendahului mereka.

Halogens, sebaliknya, mempunyai konfigurasi valens ns2np5. Untuk menjadi isoelectronic kepada gas mulia yang datang, mereka mesti memperoleh elektron tambahan untuk mempunyai konfigurasi ns2np6, yang mengandungi lapan elektron.

Kedua-dua logam alkali dan halogen mendapat manfaat daripada pembentukan ikatan ionik untuk sebab ini, belum lagi kestabilan energik yang disediakan oleh susunan kristal.

Oleh itu, sebatian ionik yang dibentuk oleh logam alkali dan halogen selalu mempunyai formula kimia jenis MX.

Logam alkali dan kalkogenik

Chalcogens atau unsur-unsur kumpulan VIA (O, S, Se, Te, Po) mempunyai, tidak seperti halogen, konfigurasi valensi ns2np4. Oleh itu, ia memerlukan dua elektron tambahan dan bukan satu untuk mematuhi oktet valensi. Untuk mencapai ini dengan bantuan logam alkali, mereka mesti menerima elektron dari dua daripadanya.

Mengapa? Kerana, sebagai contoh, natrium boleh menghasilkan elektron tunggal, Na ∙. Tetapi jika terdapat dua natrium, Na ∙ dan Na ∙, O mungkin menerima elektronnya untuk menjadi anion O2-.

Struktur Lewis untuk kompaun yang dihasilkan akan menjadi Na+ O2- Na+. Perhatikan bahawa bagi setiap oksigen terdapat dua ion natrium, dan oleh itu formulanya adalah Na2O.

Penjelasan yang sama boleh digunakan untuk logam lain dan juga untuk chalcogens lain.

Walau bagaimanapun, persoalan timbul: adakah gabungan semua unsur ini berasal dari sebatian ionik? Adakah terdapat bon ionik dalam kesemuanya? Untuk ini, adalah perlu untuk membandingkan elektronegativiti kedua-dua logam M dan chalcogens. Jika mereka sangat berbeza, maka akan ada ikatan ionik.

Logam bumi alkali dengan halogen dan chalcogens

Logam bumi alkali (Encik Becamgbara) mempunyai ns konfigurasi valensi2. Dengan kehilangan hanya dua elektron mereka, mereka menjadi ion M2+ (Be2+, Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+, Ra2+). Walau bagaimanapun, spesies yang menerima elektron mereka mungkin halogen atau chalcogens.

Dalam kes halogens, dua daripada mereka diperlukan untuk membentuk sebatian, kerana secara individu mereka hanya boleh menerima satu elektron. Oleh itu, sebatian itu adalah: X- M2+ X-. X boleh menjadi salah satu daripada halogen.

Dan akhirnya, untuk kes calcogens, dapat menerima dua elektron, salah satunya akan cukup untuk membentuk ikatan ionik: M2+O2-.

Pengkelasan

Tiada klasifikasi ikatan ionik. Walau bagaimanapun, ini mungkin berbeza-beza bergantung kepada watak kovalen. Bukan semua bon ion seratus peratus, tetapi mereka mempamerkan, walaupun sangat sedikit, produk karakter kovalen perbezaan elektronegativity yang tidak bertanda.

Ini ketara di atas semua dengan ion yang sangat kecil dan dengan caj yang tinggi, seperti Be2+. Ketumpatan cas tingginya menyahdayakan awan elektronik X (F, Cl, dan sebagainya), sedemikian rupa sehingga memaksanya membentuk ikatan dengan karakter kovalen yang tinggi (yang dikenali sebagai polarisasi).

Jadi, BeCl2 walaupun kelihatan ionik, ia sebenarnya sebatian kovalen.

Walau bagaimanapun, sebatian ionik boleh dikelaskan mengikut ionnya. Sekiranya ini terdiri daripada atom-atom yang dikenakan secara elektrik, kita bercakap mengenai ion monatom; sedangkan jika ia adalah molekul pembawa pertuduhan, sama ada positif atau negatif, kita bercakap tentang ion polyatomik (NH4+, TIDAK3-, SO42-, dll.).

Perilaku elektron dalam ikatan ionik

Elektron dalam ikatan ionik kekal di sekitar nukleus atom paling elektronegatif. Oleh kerana sepasang elektron ini tidak dapat melepaskan diri dari X- untuk menghubungkan kovalen dengan A+, interaksi elektrostatik dimainkan.

Kation A+ mengusir orang lain A+, dan ia juga berlaku dengan anion X- dengan yang lain. Ion-ion ini bertujuan untuk menangkis penolakan kepada nilai minimum, dengan cara yang kuasa-kuasa menarik mendominasi kuasa-kuasa yang menjijikkan; dan apabila mereka berjaya mencapainya, susunan kristal yang mencirikan kedua-dua sebatian ionik timbul.

Secara teori, elektron terkurung dalam anion, dan sejak anion tetap tetap dalam kekisi kristal, kekonduksian garam dalam fasa pepejal sangat rendah.

Walau bagaimanapun, ia meningkat apabila mereka mencairkan, kerana ion-ion boleh berhijrah dengan bebas serta elektron yang boleh mengalir tertarik dengan caj positif.

Contoh-contoh ikatan ionik

Satu kaedah untuk mengenal pasti sebatian ionik adalah untuk melihat kehadiran logam dan anion bukan logam atau politiomik. Kemudian, kirakan dengan mana-mana elektronegativity skala perbezaan nilai-nilai ini untuk A dan X. Jika perbezaan ini lebih besar daripada 1.7, maka ia adalah sebatian dengan ikatan ionik..

Contohnya adalah berikut:

KBr: kalium bromida

BeF2: berilium fluorida

Na2O: natrium oksida

Li2O: litium oksida

K2O: kalium oksida

MgO: magnesium oksida

CaF2: kalsium fluorida

Na2S: natrium sulfida

NaI: natrium iodida

CsF: cesium fluoride

Juga, sebatian ionik dengan ion politiomik boleh hadir:

Cu (NO3)2: tembaga nitrat (II)

NH4Cl: amonium klorida

CH3COONa: natrium asetat

Sr3(PO4)2: strontium fosfat

CH3COONH4: amonium asetat

LiOH: litium hidroksida

KMnO4: kalium permanganat

Rujukan

  1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kimia (Ed ed.). CENGAGE Learning, p 251-258.
  2. Chemistry FreeTexts. Ikatan ionik dan kovalen. Diambil dari: chem.libretexts.org
  3. Kimia 301. (2014). Ikon Ionik. Diambil dari: ch301.cm.utexas.edu
  4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (16 Ogos 2017. Contoh Bon dan Komponen Ionik.) Diambil dari: thoughtco.com
  5. TutorVista. (2018). Ikon Ionik. Diambil dari: chemistry.tutorvista.com
  6. Chris P. Schaller, Ph.D. IM7. Bon yang ionik dan yang kovalen? Diambil dari: employees.csbsju.edu