Ionkötés és ionos kristályok
A poláris kötés korlátozó esetben azt feltételezhetjük, hogy a kevésbé elektronegatív atom teljes mértékben lemondja az elektronját (vagy az elektronokat) a több elektronegatívra. Egy pár ellentétben van a feltöltött ionokkal: A · + · B = A + B: -, amelyeket elektrosztatikus kölcsönhatás vonz. Ha az A és B atomok feltételezhetően a leginkább durva megközelítéssel töltődnek, a vonzásuk ereje és az ionkötés energiája könnyen kiszámítható a Coulomb-törvényből.
Mégis, ha molekulákról beszélünk, akkor valójában csak az alkálifém-halogéneket tekinthetjük gázállapotú állapotban. Más esetekben, még ha igen nagy különbség van az EO-ban, a kovalens komponensnek a kötéshez való hozzájárulása nagyon nagy, és helyesebb a poláris kovalens kötésről beszélni. A kondenzált állapot egy másik kérdés.
A kovalens kötéssel ellentétben az ionos kötés nem-irányú és nem-
schennaya. mivel az elektrosztatikus kölcsönhatás csak a távolságtól függ és nem függ az iránytól. Kölcsönhatása ionok mindig kíséri kölcsönös polarizáció - elmozdulása a pozitív töltésű atommag és negatív töltésű elektron felhő egy elektromos mező szomszédos ionok (29. ábra). Az ion polarizáló hatása nagyobb, minél nagyobb a töltés és annál kisebb a méret. A nagyság nagysága
A trón polarizáció (az elektron felhő elmozdulása), éppen ellenkezőleg, nő a részecskeméret növekedésével és az elektronok eltávolításával a magból. Mivel a kationok szinte mindig lényegesen kisebbek, mint az azonos töltésű anionok, a kationok polarizáló hatása és az anionok polarizációja gyakorlatilag fontos.
Érdekes, hogy ha az ionos kötés tekinthető
határesetben poláris kovalens, és a nem-poláros kovalens kötés -, mint korlátozó esetében az ionos kötést polarizáció, amikor a elektronpár az anion a kation így előfeszítve, beszélhetünk róla teljes szocializáció. Ez a példa hangsúlyozza, hogy az igazi kapcsolat mindig közbenső jellegű.
Ugyanakkor a kovalens és ionos kötés fogalmai nem egyszerűen vizuálisan korlátozó tényezők a vegyi kötés összetett jelenségének. A komplexitás nem jelenti azt, hogy ez a jelenség nem érthető. A kovalens kötés fogalmának gyümölcsöző volt megfelelően a Sec. 3 és p. 4.1 és ionos - itt és alul.
Az anion kationnal történő polarizálása
Ha különböző ionok ionjait kombinálják, ionos kristályok képződnek. Jellegzetes példák az alkálifém-halogenidek, például NaCl és NaF. A szerkezeti egységek itt ionokat kombinálnak egy ionos (Coulomb) kötéssel.
A NaCl és a NaF kötési energiájának számítása azt mutatja, hogy a kötés több mint 99% ionos. Az ilyen kristályok valóban valóban kationokból (Na +, stb.) És anionokból állnak. Az ilyen anyagok vizes oldata ionokat tartalmaz, nem tartalmaz molekulákat, ami ionos természetük egyik legfontosabb bizonyítéka. Az ionos kötés energiája összehasonlítható a kovalens kötési energiával - több ev vagy # 8764; 102 kJ / mol, így az ionos vegyületek kristályai minden értelemben erősek: olvadáspontjuk magas, 1000 ° C, és a forráspont még nagyobb.
Ellentétben kovalens kötés, y offline ionos telítettség irányba, és ezért a száma a legközelebbi szomszédok ion kristály elvileg lehet bármilyen, és elsődlegesen meghatározza a végeredmény az ionok az űrben. Így Clion-ban egyenlő lehet 6 (NaCl) és 8 (CsCl) -vel, sőt változhat ugyanazon vegyület különböző polimorf módosulásaival is. Irányítatlan kommunikációs biztosítja a kielégítően nagy alakíthatóság ionos kristályok (különösen emelt hőmérsékleten és nyomáson, jól ismert, hogy a föld alatti Sóképződés áramolhat, mint folyók, természetesen, az alacsonyabb sebességek).
A kristályokban ténylegesen létező monatomos ionok töltésének értéke nem haladja meg a 3 egység értéket. CGSE, mivel nagyobb töltéssel az ion polarizáló hatásának olyan nagynak kell lennie, hogy elszakítja az elektronokat a szomszédos részecskéktől. A szakirodalomban nagy mennyiségű (C 4+, Si 4+, P 5+, Cr 6+, C 4 stb.) Ionokat figyelembe vevő ionokat formális ionoknak kell tekinteni. Ugyanakkor, bár a kommunikáció természete a fém-oxidok közötti közbenső poláris kovalens és ionos tulajdonságok lehetővé teszik, hogy azokat a leginkább ionos vegyületek. Tehát Al2O3-ban az Al koordinációs száma 6 (SiO2-hoz hasonlítható), és így tovább.
Az ionos kristályok töltött részecskékből állnak, így az ionok egy külső elektromos mezőben mozoghatnak. Az ionos kötés azonban erős, energiája sok nagyságrenddel nagyobb, mint az ion által a területen elért kiegészítő energia. Ezért az ionok csak kis része mozoghat, nem többet
10 -6 -10 -10 és még ennél is kevesebb. Ezt a jelenséget (töltés ionokon keresztül elektromos térben) ionos vezetőképességnek nevezik. A hőmérséklet növekedésével lényegesen nő (mivel a mozgásban képes ionok mennyisége exponenciálisan növekszik). Ezért a tényleges ionvezetőképesség általában olvad, és csak bizonyos ionkristályokra,
Az ionos kristályok mindig nem sztöchiometrikusak, de ez a nem sztöchiometria mértéke nagyon eltérő.
Amikor oldott elektrolit a vízben dipólusok víz (poláros oldószer) miatt a tájékozódás a dipólus-dipólus vagy dipól-ion kölcsönhatás vonzott poláros molekulák vagy ionok az oldott anyag. Így a disszociáció első szakasza mindig hidratálás vagy szolvatáció. A poláris molekulák, például a hidrogén-klorid-hidrogén-klorid-vegyületek esetében a kötő elektronok erőteljes elmozdulása oldószer-molekulák hatása alatt történik, és a H-Cl kötés ionos lesz. A disszociációnak ez a második szakasza az oldott anyag molekulájának polarizációja.
A harmadik szakasz valójában a disszociáció, azaz a disszociáció. A polarizált "molekula" megsemmisülése és a hidratált ionok kialakulása. Az ionos kristályok, például a NaCl feloldódásának első szakaszában a kristályfelületen elhelyezkedő ionok vonzzák az oldószer poláris molekuláit. A második szakaszban disszociáció történik, és a szolvatált (hidratált) ionok átjutnak az oldatba. Az ionok első rétegét követően a következő réteg ionjai átjutnak az oldatba. Így a kristály fokozatosan feloldódik, az ionok hidratált héjában lévő oldószer molekulák száma az ionok természetétől, a hőmérséklettől és az oldat koncentrációjától függ.