ลักษณะของอิออนบอนด์การเกิดรูปแบบการจำแนกและตัวอย่าง

พันธะไอออนิก คือที่ที่ไม่มีการแบ่งปันอิเล็กตรอนอย่างเท่าเทียมกันระหว่างอะตอมสองอัน เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้นหนึ่งในสปีชีส์ที่มีอิเล็กโตรเนกาติตี้น้อยที่สุดจะได้ประจุไฟฟ้าเป็นบวกในขณะที่สปีชีส์ที่มีอิเลคโตรเนกาติตี้มากขึ้น.

ถ้าเป็นสายพันธุ์ electropositive, และ X อิเลคโตรเนกาติตีแล้วเมื่อพันธะไอออนิกเกิดขึ้นระหว่างพวกมันจะถูกเปลี่ยนเป็นอิออน A⁺ และ X^-. ⁺ มันเป็นสายพันธุ์ที่มีประจุบวกซึ่งเรียกว่าไอออนบวก และ X^- เป็นสปีชีส์ที่มีประจุลบ, ประจุลบ.

ภาพด้านบนแสดงพันธะไอออนิกทั่วไปสำหรับสองชนิด A และ X วงเล็บสีฟ้าบ่งชี้ว่าไม่มีพันธะโควาเลนต์อย่างชัดเจนระหว่าง A และ X กล่าวอีกนัยหนึ่งไม่มีการปรากฏตัวของ A-X.

โปรดทราบว่า⁺ อิเล็กตรอนวาเลนซ์ขาดในขณะที่ X^- มันถูกล้อมรอบด้วยแปดอิเล็กตรอนนั่นคือมันสอดคล้องกับกฎของออคเต็ตตามทฤษฎีของวาเลนซ์บอนด์ (TEV) และยังเป็นไอโซอิเล็กทรอนิกส์กับแก๊สอันสูงส่งในช่วงเวลาเดียวกัน (He, Ne, Ar ฯลฯ ).

ในแปดอิเลคตรอนมีสองสีเขียว มีจุดประสงค์อะไรที่แตกต่างจากจุดสีฟ้าที่เหลือ? เพื่อเน้นว่าคู่สีเขียวเป็นอิเล็กตรอนที่ควรมีส่วนร่วมในพันธะ A-X ถ้ามันเป็นโควาเลนต์ในธรรมชาติ ความจริงที่ไม่ได้เกิดขึ้นในลิงค์ไอออนิก.

A และ X โต้ตอบผ่านกองกำลังดึงดูดไฟฟ้าสถิต (กฎของคูลอมบ์) สิ่งนี้แตกต่างจากสารประกอบไอออนิกจากโควาเลนต์ในคุณสมบัติทางกายภาพหลายอย่างเช่นจุดหลอมเหลวและจุดเดือด.

ดัชนี

• 1 ลักษณะของพันธะไอออนิก
• 2 มันเกิดขึ้นได้อย่างไร?
  • 2.1 โลหะอัลคาไลน์และฮาโลเจน
  • 2.2 โลหะอัลคาไลน์และแคลเซียม
  • 2.3 โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ ที่มีฮาโลเจนและชาโลเจน
• 3 การจำแนกประเภท
• 4 พฤติกรรมของอิเล็กตรอนในพันธะไอออนิก
• 5 ตัวอย่างของพันธะไอออนิก
• 6 อ้างอิง

ลักษณะของพันธะไอออนิก

-พันธะไอออนิกไม่ใช่ทิศทางกล่าวคือพวกมันใช้แรงสามมิติที่สามารถสร้างการจัดเรียงผลึกเช่นโพแทสเซียมคลอไรด์ที่สังเกตได้ในภาพด้านบน.

-สูตรทางเคมีที่ประกอบด้วยสารประกอบไอออนิกแสดงถึงสัดส่วนของไอออนและไม่ใช่พันธะ ดังนั้น KCl หมายความว่ามีไอออนบวก K⁺ สำหรับ Cl Clion แต่ละอัน^-.

-พันธะไอออนิกเนื่องจากพวกมันมีอิทธิพลสามมิติต่อไอออนของพวกมันสร้างโครงสร้างผลึกที่ต้องการพลังงานความร้อนจำนวนมากละลาย กล่าวอีกนัยหนึ่งคือมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูงในทางตรงกันข้ามกับของแข็งที่พันธะโควาเลนต์มีอิทธิพลเหนือกว่า.

-สารประกอบส่วนใหญ่ที่ทำปฏิกิริยากับพันธะไอออนิกจะละลายในน้ำหรือในตัวทำละลายขั้วโลก นี่เป็นเพราะโมเลกุลของตัวทำละลายสามารถล้อมไอออนได้อย่างมีประสิทธิภาพป้องกันพวกเขาจากการประชุมอีกครั้งเพื่อจัดรูปแบบการเริ่มต้นผลึก.

-พันธะไอออนิกนั้นเกิดขึ้นระหว่างอะตอมที่มีช่องว่างขนาดใหญ่ระหว่างอิเลคโตรเนกาติตีของพวกมันนั่นคือโลหะกับโลหะที่ไม่ใช่โลหะ ตัวอย่างเช่น K เป็นโลหะอัลคาไลในขณะที่ Cl เป็นองค์ประกอบฮาโลเจนที่ไม่ใช่โลหะ.

มันเกิดขึ้นได้อย่างไร?

ในภาพด้านบน A หมายถึงโลหะและ X เป็นอะตอมที่ไม่ใช่โลหะ เพื่อให้พันธะไอออนิกเกิดขึ้นความแตกต่างของอิเล็กโตรเนกาติไฟต์ระหว่าง A และ X จะต้องเป็นเช่นนั้นเพื่อให้การแบ่งคู่อิเล็กตรอนของพันธะนั้นเป็นศูนย์ ซึ่งหมายความว่า X จะรักษาคู่อิเล็กตรอนไว้.

แต่คู่อิเล็กทรอนิกส์มาจากไหน เป็นหลักของสายพันธุ์โลหะ ด้วยวิธีนี้หนึ่งในสองจุดที่มีสีเขียวคืออิเล็กตรอนที่ถูกถ่ายโอนจากโลหะ A ไปยังโลหะที่ไม่ใช่ X และอันสุดท้ายนี้ทำให้อิเล็กตรอนเพิ่มเติมทำให้คู่เสร็จสมบูรณ์.

ถ้าเป็นเช่นนั้น A หรือ X กลุ่มใดในตารางธาตุ เนื่องจาก A ต้องถ่ายโอนอิเล็กตรอนเดี่ยวมันมีโอกาสมากที่จะเป็นโลหะของกลุ่ม IA: โลหะอัลคาไล (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr).

ในขณะที่ X เมื่อมาถึงวาเลนซ์ออคเต็ตโดยการเพิ่มอิเล็กตรอนมันจะเป็นฮาโลเจนซึ่งเป็นองค์ประกอบของกลุ่ม VIIA.

โลหะอัลคาไลและฮาโลเจน

โลหะอัลคาไลมีการกำหนดค่าความจุ ns¹. โดยการสูญเสียอิเล็กตรอนตัวเดียวและกลายเป็นไอออนเชิงเดี่ยว M⁺ (หลี่⁺, นา⁺, K⁺, Rb⁺, Cs⁺, Fr⁺) กลายเป็นไอโซทรอนิกส์กับก๊าซมีตระกูลที่อยู่ตรงหน้าพวกมัน.

ฮาโลเจนในทางกลับกันมีการกำหนดค่าความจุ ns²NP⁵. เพื่อให้ไอโซทรอนิกส์กับก๊าซมีตระกูลที่มาถึงพวกเขาจะต้องได้รับอิเล็กตรอนเพิ่มเติมเพื่อให้มีการกำหนดค่า ns²NP⁶, ซึ่งรวมแปดอิเล็กตรอน.

ทั้งโลหะอัลคาไลและฮาโลเจนได้ประโยชน์จากการก่อตัวของพันธะไอออนิกด้วยเหตุนี้ไม่ต้องพูดถึงเสถียรภาพอันทรงพลังจากการจัดเรียงผลึก.

ดังนั้นสารประกอบไอออนิกที่เกิดขึ้นจากโลหะอัลคาไลและฮาโลเจนจะมีสูตรทางเคมีของประเภท MX เสมอ.

โลหะอัลคาไลน์และแคลเซียม

chalcogens หรือองค์ประกอบของกลุ่ม VIA (O, S, Se, Te, Po) มีความแตกต่างจากฮาโลเจนการกำหนดค่าของ valence ns²NP⁴. ดังนั้นจึงต้องใช้สองอิเล็กตรอนเพิ่มเติมแทนหนึ่งเพื่อให้สอดคล้องกับวาเลนต์ออคเต็ต เพื่อให้บรรลุสิ่งนี้ด้วยความช่วยเหลือของโลหะอัลคาไลพวกเขาจะต้องได้รับอิเล็กตรอนจากพวกเขาสองคน.

ทำไม? เพราะตัวอย่างเช่นโซเดียมสามารถให้อิเล็กตรอนเดียว Na Na แต่ถ้ามีโซเดียมสองตัวคือ Na ∙และ Na ∙ O อาจได้รับอิเล็กตรอนเพื่อให้กลายเป็นประจุลบ O^2-.

โครงสร้างของลูอิสสำหรับสารประกอบที่ได้นั้นน่าจะเป็นนา⁺ O^2- นา⁺. โปรดทราบว่าสำหรับแต่ละออกซิเจนมีโซเดียมไอออนสองตัวดังนั้นสูตรจึงเป็นนา₂O.

คำอธิบายเดียวกันนี้สามารถใช้กับโลหะอื่น ๆ และสำหรับ chalcogens อื่น ๆ.

อย่างไรก็ตามคำถามที่เกิดขึ้น: การรวมกันขององค์ประกอบทั้งหมดเหล่านี้จะเกิดสารประกอบไอออนิกหรือไม่? จะมีพันธะไอออนิกในพวกเขาทั้งหมดหรือไม่? สำหรับสิ่งนี้มันจำเป็นต้องเปรียบเทียบ electronegativities ของทั้งโลหะ M และ chalcogens หากแตกต่างกันมากจะมีพันธะไอออนิก.

โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ ที่มีฮาโลเจนและ Chalcogens

โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ (Mr. Becamgbara) มีการกำหนดค่าเวเลนซ์². โดยการสูญเสียอิเล็กตรอนเพียงสองตัวเท่านั้นพวกมันจะกลายเป็นไอออน M²⁺ (ให้²⁺, มก.²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺, บริติชแอร์เวย์²⁺, Ra²⁺) อย่างไรก็ตามสปีชี่ส์ที่รับอิเล็กตรอนอาจเป็นฮาโลเจนหรือคาลโคเจน.

ในกรณีของฮาโลเจนจำเป็นต้องมีสารประกอบสองชนิดเพื่อแยกสารประกอบเนื่องจากแต่ละอะตอมสามารถรับอิเล็กตรอนได้เพียงตัวเดียวเท่านั้น ดังนั้นสารประกอบจะเป็น: X^- M²⁺ X^-. X สามารถเป็นหนึ่งในฮาโลเจน.

และในที่สุดสำหรับกรณีของ calcogens ความสามารถในการรับอิเล็กตรอนสองตัวหนึ่งในนั้นก็พอเพียงที่จะสร้างพันธะไอออนิก: M²⁺O^2-.

การจัดหมวดหมู่

ไม่มีการจำแนกพันธะไอออนิก อย่างไรก็ตามสิ่งนี้อาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับอักขระโควาเลนต์ ไม่ใช่ว่าพันธะทั้งหมดนั้นจะเป็นอิออนร้อยเปอร์เซ็นต์ แต่ก็แสดงให้เห็นถึงแม้ว่าจะเป็นผลิตภัณฑ์โควาเลนต์ที่มีความแตกต่างของอิเลคโตรเนกาติวีตี้ที่ไม่มีเครื่องหมาย.

นี่คือสิ่งที่เห็นได้ชัดเจนเหนือสิ่งอื่นใดที่มีไอออนขนาดเล็กมากและมีประจุสูงเช่นเป็น²⁺. ความหนาแน่นประจุสูงของมันทำให้เกิดเมฆอิเล็กทรอนิกส์ของ X (F, Cl และอื่น ๆ ) ในลักษณะที่มันบังคับให้มันสร้างพันธะที่มีลักษณะโควาเลนต์สูง (สิ่งที่เรียกว่า โพลาไรซ์).

ดังนั้น BeCl₂ แม้ว่ามันจะดูเหมือนเป็นไอออนิก แต่จริงๆแล้วมันเป็นสารประกอบโควาเลนต์.

อย่างไรก็ตามสารประกอบไอออนิกสามารถจำแนกได้ตามไอออน ถ้าสิ่งเหล่านี้ประกอบด้วยอะตอมที่มีประจุไฟฟ้าแบบง่ายเราจะพูดถึงไอออนเชิงอะตอม ในขณะที่ถ้ามันเป็นโมเลกุลพาหะของประจุไม่ว่าจะเป็นบวกหรือลบเรากำลังพูดถึงโพลิโทมิกอิออน (นิวแฮมป์เชียร์)₄⁺, NO₃^-, SW₄^2-, ฯลฯ ).

พฤติกรรมของอิเล็กตรอนในพันธะไอออนิก

อิเล็กตรอนในพันธะไอออนิกยังคงอยู่ในบริเวณใกล้เคียงนิวเคลียสของอะตอมอิเล็กตรอนมากที่สุด เนื่องจากอิเล็กตรอนคู่นี้ไม่สามารถหนีจาก X^- เพื่อเชื่อมโยง covalently กับ A⁺, การโต้ตอบด้วยไฟฟ้าสถิตเข้ามาเล่น.

ไพเพอร์เอ⁺ ขับไล่ผู้อื่น⁺, และมันก็เกิดขึ้นกับแอนไอออน X^- กับคนอื่น ๆ อิออนพยายามที่จะยกระดับความน่ารังเกียจให้มีค่าต่ำสุดในลักษณะที่กองกำลังที่น่าดึงดูดมีอิทธิพลเหนือกองกำลังที่น่ารังเกียจ และเมื่อพวกเขาจัดการเพื่อให้บรรลุมันการจัดเรียงผลึกที่เป็นลักษณะของสารประกอบไอออนิกเกิดขึ้น.

ในทางทฤษฎีอิเล็กตรอนถูก จำกัด อยู่ภายในแอนไอออนและเนื่องจากแอนไอออนยังคงอยู่ในตาข่ายคริสตัลการนำไฟฟ้าของเกลือในเฟสของแข็งต่ำมาก.

อย่างไรก็ตามมันจะเพิ่มขึ้นเมื่อพวกเขาละลายเนื่องจากไอออนสามารถเคลื่อนย้ายได้อย่างอิสระเช่นเดียวกับอิเล็กตรอนที่สามารถดึงดูดการไหลของประจุบวก.

ตัวอย่างของพันธะไอออนิก

วิธีหนึ่งในการระบุสารประกอบไอออนิกคือการสังเกตการมีอยู่ของโลหะและไอออนที่ไม่ใช่โลหะหรือโพลิโทมิกอะตอม จากนั้นคำนวณด้วยอิเลคโตรเนกาติวีตี้ใด ๆ เพื่อวัดความแตกต่างของค่าเหล่านี้สำหรับ A และ X หากความแตกต่างนี้มีค่ามากกว่า 1.7 แสดงว่าเป็นสารประกอบที่มีพันธะไอออนิก.

ตัวอย่างของสิ่งเหล่านี้มีดังต่อไปนี้:

KBr: โพแทสเซียมโบรไมด์

BEF₂: เบริลเลียมฟลูออไรด์

นา₂O: โซเดียมออกไซด์

ลี้₂O: ลิเธียมออกไซด์

K₂O: โพแทสเซียมออกไซด์

MgO: แมกนีเซียมออกไซด์

Caf?₂: แคลเซียมฟลูออไรด์

นา₂S: โซเดียมซัลไฟด์

NaI: โซเดียมไอโอไดด์

CsF: ซีเซียมฟลูออไรด์

นอกจากนี้อาจมีสารประกอบไอออนิกที่มีไอออนโพลีโทมิกอยู่:

ลูกบาศ์ก₃)₂: คอปเปอร์ไนเตรต (II)

NH₄Cl: แอมโมเนียมคลอไรด์

CH₃COONa: โซเดียมอะซิเตท

Sr₃(PO₄)₂: สตรอนเซียมฟอสเฟต

CH₃COONH₄: แอมโมเนียมอะซิเตท

LiOH: ลิเธียมไฮดรอกไซด์

KMnO₄: ด่างทับทิม

การอ้างอิง

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley เคมี (8th ed.) CENGAGE Learning, หน้า 251-258.
2. เคมีเคมี อิออนและพันธะโควาเลนต์ นำมาจาก: chem.libretexts.org
3. เคมี 301. (2014) พันธะไอออนิก นำมาจาก: ch301.cm.utexas.edu
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (16 สิงหาคม 2017 ตัวอย่างของพันธะและสารประกอบไอออนิก) นำมาจาก: thoughtco.com
5. TutorVista (2018) พันธะไอออนิก นำมาจาก: เคมี.tutorvista.com
6. Chris P. Schaller, Ph.D. IM7. พันธบัตรชนิดใดที่มีอิออนและมีโควาเลนต์? นำมาจาก: staff.csbsju.edu