Найти тему
Начала химии

Как образуется химическая связь. Ионная связь.

Прежде чем начать, тезисно обозначим основные моменты предыдущей части.

1) Атомы всех химических элементов стремятся приобрести электронную конфигурацию инертных (благородных) газов, которая характеризуется повышенной устойчивостью и стабильностью.

2) Инертные (благородные) газы - элементы главной подгруппы 8-й группы (VIII А) в таблице Менделеева.

3) На внешнем энергетическом уровне инертных (благородных) газов имеется 8 электронов (исключение - атомы гелия (He), у которых всего 2 электрона).

А теперь вводим новый для нас тезис:

атомы всех химических элементов стремятся приобрести электронные конфигурации инертных газов, образуя химические связи, либо путём принятия недостающего числа электронов на внешний энергетический уровень, либо путём отдачи электронов с внешнего энергетического уровня. Так образуется ионная химическая связь. (есть и другие типы химических связей)

Ионная связь - связь, образованная за счёт взаимного принятия и отдачи атомами электронов (скоро мы расширим данное понятие)
Хлорид натрия - поваренная соль. Классический пример вещества, характеризующегося ионным типом химической связи
Хлорид натрия - поваренная соль. Классический пример вещества, характеризующегося ионным типом химической связи

Почувствовать, как работает описанный мной выше процесс мы сможем на примере атомов натрия и хлора, и поваренной соли как результата их взаимовыгодного сотрудничества.

1) Атомы натрия (Na) , мы знаем, обладают следующим строением электронной оболочки:

Электронная формула натрия
Электронная формула натрия

ближайшими к натрию инертными газами являются:

а) Неон (Ne) и б) И аргон (Ar):

Электронные формулы неона и аргона
Электронные формулы неона и аргона

Чтобы получить электронную конфигурацию инертного благородного газа атомам натрия в ходе образования химической связи необходимо: а) либо отдать с внешнего энергетического уровня один электрон и получить электронную формулу неона:

Атом натрия, отдавая электрон, становится катионом натрия, но об этом позднее.
Атом натрия, отдавая электрон, становится катионом натрия, но об этом позднее.

б) либо принять на внешний энергетический уровень 7 электронов и получить электронную формулу аргона.

С энергетической точки зрения наиболее выгодным оказывается процесс под буквой (а). То есть, интуитивно, мы можем чувствовать, что отдать один электрон несколько проще, чем принять 7 электронов.

2) Рассмотрим атом хлора.

Атомы хлора (Cl) обладают следующей электронной формулой:

Электронная формула атома хлора
Электронная формула атома хлора

Ближайшими инертными газами к атому хлора так же являются неон и аргон:

а) Неон (Ne) c электронной формулой: б) И аргон (Ar):

Известные инертные (благородные) газы
Известные инертные (благородные) газы

и чтобы получить электронную формулу инертного благородного газа атомам хлора необходимо:

а) либо отдать с внешнего энергетического уровня 7 электронов и получить электронную формулу неона.

б) либо принять на внешний энергетический уровень один электрон и получить электронную формулу аргона:

Атом хлора, принимая один электрон, становится анионом хлора, но об этом позднее
Атом хлора, принимая один электрон, становится анионом хлора, но об этом позднее

в нашем случае, что интуитивно чувствуется, энергетически наиболее выгодным и простым путём является принятие одного недостающего электрона, что и изображено на последней схеме.

*Замечательно, что образование такого известного вещества как поваренная соль, с химической формулой (NaCl) протекает именно по вышеописанной нами суммарной схеме:

Схема образования ионной связи на примере хлорида натрия (поваренной соли)
Схема образования ионной связи на примере хлорида натрия (поваренной соли)

Итак, мы привели с Вами первый пример образования химической связи, то есть, показали, как могут образовываться химические соединения, а также сказали, почему атомам это энергетически выгодно (об этом речь шла здесь).

*На что ещё следует обратить внимание в вышеописанном примере.

Атом натрия, как мы могли заметить, отдаёт электрон, атом хлора - принимает. Если мы попробуем найти о данных химических элементах побольше информации, то мы наверняка увидим, что с химической точки зрения натрий (Na) - это металл:

Натрий под слоем керосина
Натрий под слоем керосина

а хлор (Cl) - неметалл. И это не случайно!

Хлор - тёмно-зеленый газ тяжелее воздуха
Хлор - тёмно-зеленый газ тяжелее воздуха

Дело в том, что в эту секунду мы вводим новые для нас понятия о:

* Металлических свойствах - способности атомов химических элементов отдавать электроны.
* Неметаллических свойствах - способности атомов химических элементов эти электроны принимать.

Теперь мы можем дать более правильное определение ионной связи:

Ионная связь - химическая связь, образованная за счёт электростатического притяжения между катионами металлов и анионами неметаллов.

А о том, что такое ионы, что такое катионы и анионы - уже в следующей части. Пока.