La oss vurdere forekomsten av ioniske bindinger ved å bruke eksempelet på dannelsen av natriumklorid NaCl. Natrium- og kloratomene som denne forbindelsen ble dannet fra, avviker kraftig i elektronegativitet: for natriumatomet er det 0,9, for kloratomet er det 3,0. Dette er atomer med ufullstendig ytre elektroniske nivåer. For å danne et stabilt oktettskall av det ytre energinivå det er lettere for natriumatomet å gi fra seg 1 elektron, og for kloratomet å akseptere 1 elektron i henhold til skjemaet
Na – e - = Na +
det er elektronskall natriumatom blir til et stabilt skall av edelgassatomet Ne – 1s 2 2s 2 2p 6 (dette er natriumionet Na +), og skallet til Cl-atomet blir til skallet til edelgassatomet Ar - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 (dette kloridionet Cl -). Elektrostatiske tiltrekningskrefter oppstår mellom Na + og Cl - ionene, noe som resulterer i dannelsen av NaCl-forbindelsen.
Den kjemiske bindingen mellom ioner utført ved elektrostatisk tiltrekning kalles elektrovalent eller ionisk binding. Forbindelser som dannes ved interaksjon av ioner kalles heteropolare eller ioniske.
Ioniske forbindelser danner to elementer som er sterkt forskjellige i elektronegativitet, for eksempel atomer av elementer fra hovedundergruppene i gruppene I og II med elementer fra hovedundergruppene VI og VII grupper. Det er relativt få ioniske forbindelser.
Natriumklorid NaCl-molekyler eksisterer bare i damptilstand. I fast (krystallinsk) tilstand består ioniske forbindelser av regelmessig arrangerte positive og negative ioner. I dette tilfellet er det ingen molekyler.
En kovalent binding er mer generell type kjemisk forbindelse. Bindingsteorien forklarer fremveksten av en ionisk binding fra kovalent ekstrem enveis polarisering (forskyvning) av et felles elektronpar, når sistnevnte blir besittelse av et av forbindelsesatomene i NaCl-molekylet
I det gitte eksemplet produseres den maksimale ensidige polarisasjonen av kloratomet, som viser ikke-metalliske egenskaper (elektronegativitet χ med l = 3,0). Den molekylære elektronskyen (elektronparet) er fullstendig forskjøvet mot kloratomet. Dette tilsvarer overføringen av et elektron fra et natriumatom til et kloratom.
Åpenbart, polar kovalent binding kan defineres som en type kovalent binding som kun har gjennomgått mindre enveispolarisering (bindingselektronskyen har skiftet til et atom med høyere relativ elektronegativitet). Det er mellomliggende mellom ioniske og ikke-polare kovalente bindinger.
I mekanismen for forekomst av ikke-polare kovalente, polare kovalente og ioniske bindinger er det således ingen grunnleggende forskjell. De skiller seg bare i graden av polarisering (forskyvning) av vanlige elektronpar.
Polariteten til en binding kan forutsies ved å sammenligne de relative elektronegativitetsverdiene til elementære atomer. Jo større forskjellen er i de relative elektronegativitetene til bundne atomer (vi betegner det med Δχ), jo mer uttalt er polariteten. Ekstremt Høy verdiΔχ i CsF-forbindelsen (4,0 – 0,86 = 3,14). Så, kjemisk forbindelse mellom atomer ioniske hvis Δχ ≈ 2; ved Δχ = 0 - denne bindingen er ikke-polar kovalent; i mellomliggende tilfeller - polar kovalent. I virkeligheten er ikke bindinger 100 % ioniske. Derfor snakker de om graden eller brøkdelen av ionisitet av en binding. Det bestemmes empirisk. Det viser seg at selv i en forbindelse som CsF er ionbindingen bare 89 % uttrykt.
Ionebinding i motsetning til kovalente bindinger er det karakterisert mangel på retning i rommet og umettethet . Ikke-retningsmessigheten til bindingen bestemmes av det faktum at hvert ion, som er som en ladet ball, kan tiltrekke seg et ion motsatt tegn i hvilken som helst retning. Samspillet mellom ioner av motsatt fortegn fører ikke til kompensasjon av kraftfelt: deres evne til å tiltrekke seg ioner av motsatt fortegn forblir i andre retninger (umettethet).
Ionebinding er en kjemisk binding mellom ioner utført ved elektrostatisk tiltrekning. Ioner dannes ved å forskyve et elektronpar fullstendig til ett av atomene. Denne typen bindinger dannes hvis forskjellen i elektronegativiteten til atomene er stor, dvs. ∆Χ ≥ 2,1, eks: NaCl, for Na 0,9, for Cl 3,1, ∆Χ=3,1-0,9=2,2≥2,1 => ionebinding
Hvis 1.4< ∆Χ < 2.1, то связь ионно-ковалентная, имеет свойства ионной связи.
En ionisk binding er et ekstremt tilfelle av en kovalent polar binding (fullstendig donasjon av elektroner fra ett av atomene skjer). Til typiske forbindelser med ionisk type bindinger inkluderer halogenider alkalimetaller(NaCl)
Mekanisme for dannelse av ioniske bindinger –
3s1 Na 0 - e à Na+
3s23p5 Cl o + eà Cl-
Na ∙ + ∙ Cl ∙∙ àNa+[ ∙∙ Cl ∙∙ ]−
Dermed er det ingen grunnleggende forskjell i mekanismen for dannelse av en ikke-polar kovalent binding, en polar kovalent binding og en ionisk binding. De skiller seg bare i graden av polarisering (forskyvningen av vanlige elektronpar). Naturen til kjemiske bindinger er den samme. Polariteten til en binding kan forutsies basert på elektronegativitetsverdiene til elementets atomer. Jo større forskjellen er i elektrisk negativitet mellom bundne atomer, jo mer uttalt er polariteten.
Således, hvis elektronegativiteten til atomer er veldig forskjellige (for eksempel atomer av alkalimetaller og halogener), vil valenselektronene til det ene atomet overføres fullstendig til det andre atomet når de kommer nærmere. Som et resultat av denne overgangen blir begge atomene ioner og tar på seg elektronisk struktur nærmeste edelgass. For eksempel, når natrium- og kloratomer interagerer, blir de til Na+ og Cl-ioner, mellom hvilke elektrostatisk tiltrekning oppstår. Molekyler som finnes i ren form ionebinding, funnet i damptilstanden til et stoff. Ioniske krystaller er sammensatt av endeløse rader med vekslende positive og negative ioner bundet av elektrostatiske krefter. Når ioniske krystaller oppløses eller smelter, passerer positive og negative ioner inn i løsningen eller smelter.
Det skal bemerkes at ioniske bindinger er veldig sterke, så for å ødelegge ioniske krystaller er det nødvendig å bruke mye energi. Dette forklarer det faktum at ioniske forbindelser har høye temperaturer smelting.
I motsetning til en kovalent binding, har ikke en ionisk binding egenskapene til metning og retning. Grunnen til dette er at det elektriske feltet som skapes av ionene har sfærisk symmetri og virker likt på alle ioner. Derfor bestemmes antallet ioner som omgir et gitt ion og deres romlige arrangement kun av størrelsen på ioneladningene og deres størrelser.