Краткий конспект по химии 11 класс габриелян параграф 4 Ионная химическая связь и ионные кристаллические решётки

Кратко: ионная химическая связь — это электростатическое притяжение положительных и отрицательных ионов. Она обычно возникает при переходе валентных электронов от атома металла к атому неметалла. Ионные вещества образуют кристаллические решётки, в узлах которых находятся ионы, а не отдельные молекулы.

1. Как образуется ионная связь

Атом металла отдаёт электроны и превращается в катион:

\[ \mathrm{Na^0 - e^- \rightarrow Na^+} \]

Атом неметалла принимает электроны и превращается в анион:

\[ \mathrm{Cl^0 + e^- \rightarrow Cl^-} \]

Затем противоположно заряженные частицы притягиваются:

\[ \mathrm{Na^+ + Cl^- \rightarrow NaCl} \]

Обычно ионная связь образуется между атомами с большой разностью электроотрицательностей: металлами и неметаллами.

2. Ионная кристаллическая решётка

В узлах решётки находятся чередующиеся катионы и анионы:

• \(\mathrm{Na^+}\) и \(\mathrm{Cl^-}\) — в хлориде натрия;
• \(\mathrm{Mg^{2+}}\) и \(\mathrm{O^{2-}}\) — в оксиде магния;
• \(\mathrm{Ca^{2+}}\) и \(\mathrm{Cl^-}\) — в хлориде кальция.

В кристалле нет отдельных молекул \(\mathrm{NaCl}\); формула показывает только соотношение ионов.

Ионная связь:

• ненаправленная — ион притягивает противоположно заряженные ионы со всех сторон;
• ненасыщаемая — один ион может взаимодействовать сразу с несколькими ионами противоположного знака.

3. Свойства ионных веществ

Ионные вещества обычно:

• твёрдые при комнатной температуре;
• имеют высокие температуры плавления и кипения;
• являются хрупкими;
• многие растворяются в воде;
• не проводят электрический ток в твёрдом состоянии, потому что ионы неподвижны;
• проводят ток в расплавах и водных растворах, поскольку ионы становятся подвижными.

Хрупкость объясняется тем, что при смещении слоёв решётки рядом оказываются одноимённо заряженные ионы. Они отталкиваются, и кристалл раскалывается.

4. Как составить формулу ионного вещества

Нужно, чтобы суммарный заряд вещества был равен нулю.

Пример: оксид алюминия

Ионы:

\[ \mathrm{Al^{3+}}, \qquad \mathrm{O^{2-}} \]

Наименьшее общее кратное зарядов — \(6\), поэтому нужны:

• 2 иона \(\mathrm{Al^{3+}}\);
• 3 иона \(\mathrm{O^{2-}}\).

Формула:

\[ \mathrm{Al_2O_3} \]

Проверка:

\[ 2\cdot(+3)+3\cdot(-2)=+6-6=0 \]

Главное: металл отдаёт электроны, неметалл принимает их; образующиеся катионы и анионы притягиваются и формируют ионную кристаллическую решётку.