Атомы в молекуле связаны посредством химической связи. Она формируется, когда неспаренные электроны атомов образуют электронную пару. Эта пара располагается между атомами и удерживает их вместе. Когда пара электронов находится ровно посередине между атомами (а такое возможно лишь в случае, когда у нас два одинаковых атома), мы имеем ковалентную неполярную связь. Если пара смещена к одному из атомов, то связь получается ковалентной полярной. А может ли быть так, что электронная пара сместится к одному из атомов полностью? И что будет в этом случае? Давайте разбираться.
Ионная связь
Для примера мы рассмотрим образование молекулы хлорида натрия NaCl. Обратившись к таблице Менделеева, видим, что у натрия имеется на внешнем слое один электрон, у хлора – семь, но неспаренный тоже только один. Именно эти неспаренные электроны и образуют пару. Однако здесь нужно учитывать, что натрий – металл, а хлор – неметалл, и вспомнить про электроотрицательность. У металлов электроотрицательность всегда невысокая, то есть они очень плохо притягивают к себе электронные пары, и даже намного охотнее отдаст пару другому атому. А вот у хлора электроотрицательность очень высокая, он прекрасно притягивает к себе электронные пары. В результате мы получим следующее: атом натрия отдаст электронную пару, а атом хлора её приобретёт. Фактически электронная пара будет располагаться у атома хлора. Схематично это выглядит так:
Это и есть ионная связь. Здесь очень важно понять ещё один момент, который состоит в следующем. Изначально атом натрия не имел заряды, как и любой другой атом. Но, отдав атому хлора 1 электрон, атом натрия приобрел заряд +1. Напомню, что электрон заряжен отрицательно и имеет заряд -1. Начальный заряд атома натрия 0, когда он отдаёт электрон, заряд меняется: 0-(-1)=+1. Таким образом, атом натрия, частица незаряженная, превратился в частицу заряженную. Запомните, что
заряженные частицы называются ионами. Положительно заряженные частицы – это катионы, отрицательно заряженные частицы – это анионы.
Атом натрия, отдав электрон, превратился в катион, его заряд +1. Атом хлора этот электрон принял. Начальный заряд атома хлора был нулевым, а когда к нему добавился электрон, заряд изменился так: 0+(-1)=-1. То есть атом хлора, приняв электрон, превратился в анион с зарядом -1. Эти заряды тоже указаны на схеме:
И теперь наши бывшие атомы, превратившиеся в ионы, удерживаются в молекуле посредством электростатического притяжения.
Таким образом,
ионная связь – это связь, которую образуют частицы с зарядом (катионы и анионы), удерживаемые в молекуле электростатическим притяжением.
Ионную связь мы будем наблюдать в молекулах, образованных атомами металлов и неметаллов.
Также запомните, что
в молекуле, где имеется ионная связь, всегда есть отрицательно и положительно заряженные частицы.
Хотя бы потому, что частицы с одинаковым зарядом отталкиваются друг от друга.
Теперь рассмотрим пример чуть посложнее: образование молекулы сульфида натрия Na2S. Сразу можно сказать, что здесь будет ионная связь, поскольку молекула образована атомом металла (натрий) и неметалла (сера). У натрия имеется на внешнем слое один неспаренный электрон. У серы же, как видно из таблицы Менделеева, на внешнем уровне шесть электронов, и неспаренных из них два. Чтобы спарить два неспаренных электрона серы, понадобится два электрона. Каждый атом натрия может предоставить только один, поэтому нужно два атома натрия. Схематично это выглядит так:
Обратите внимание на заряды получившихся ионов. Каждый атом натрия превратился в катион с зарядом +1, как в предыдущем примере. Атом серы стал анионом с зарядом -2. Это произошло потому, что он принял два электрона (по одному от каждого атома натрия), образовав при этом две электронные пары, которые располагаются очень близко к нему (именно поэтому атом и стал катионом).
По такому же механизму образуются и другие соединения между металлами и неметаллами.
Пишите, пожалуйста, в комментариях, что осталось непонятным, и я обязательно дам дополнительные пояснения. Жалуйтесь на сложности в изучении школьного курса и говорите, что вас испугало в учебнике химии. И тогда следующая статья будет рассказывать именно об этой проблеме.
