-->
|
|
|
Ãëàâà 9. Ñòðîåíèå âåùåñòâà § 46. Èîííàÿ ñâÿçü è å¸ ñâîéñòâà
Ïðèìåðîì ñâÿçè ìåæäó àòîìàìè òèïè÷íîãî ìåòàëëà è òèïè÷íîãî íåìåòàëëà ìîæíî íàçâàòü ñâÿçü àòîìîâ â õëîðèäå íàòðèÿ (ïîâàðåííàÿ ñîëü). Ñîñòàâëÿþùèå å¸ ýëåìåíòû — íàòðèé è õëîð íàõîäÿòñÿ â 3-ì ïåðèîäå ïåðèîäè÷åñêîé ñèñòåìû. Èõ ÎÝÎ ñîîòâåòñòâåííî ðàâíà ó Na — 1,1, ó Cl — 2,8. Íà âíåøíåì ýëåêòðîííîì ñëîå ó àòîìà íàòðèÿ íàõîäèòñÿ 1 íåñïàðåííûé 5-ýëåêòðîí, ó àòîìà õëîðà èç 7 âíåøíèõ ýëåêòðîíîâ 1 ð-ýëåêòðîí íåñïàðåííûé. Çà ñ÷¸ò íåñïàðåííûõ ýëåêòðîíîâ ìåæäó àòîìàìè íàòðèÿ è õëîðà ìîæåò îáðàçîâàòüñÿ õèìè÷åñêàÿ ñâÿçü. Èç-çà áîëüøîé ðàçíèöû ýëåêòðîîòðèöàòåëüíîñòè ñïîñîá å¸ îáðàçîâàíèÿ áóäåò èíîé: çà ñ÷¸ò îòäà÷è è ïðèñîåäèíåíèÿ ýëåêòðîíîâ. Îòäàâ ñâîé ýëåêòðîí àòîìó õëîðà, àòîì íàòðèÿ ïðèîáðåòàåò óñòîé÷èâóþ îáîëî÷êó èíåðòíîãî ãàçà íåîíà è ïðåâðàùàåòñÿ â ïîëîæèòåëüíî çàðÿæåííóþ ÷àñòèöó — èîí Na+. Àòîì õëîðà, ïðèîáðåòàÿ ýëåêòðîí íàòðèÿ, äîñòðàèâàåò âíåøíèé ýëåêòðîííûé ñëîé äî óñòîé÷èâîé ñòðóêòóðû èíåðòíîãî ãàçà àðãîíà — ïðèîáðåòàåò îòðèöàòåëüíûé çàðÿä, ïðåâðàùàÿñü â èîí Ñl-. Èîíû (îò ãðå÷. ion — «èäóùèé») — ýëåêòðè÷åñêè çàðÿæåííûå ÷àñòèöû, êîòîðûå îáðàçóþòñÿ â ðåçóëüòàòå ïîòåðè èëè ïðèñîåäèíåíèÿ ýëåêòðîíîâ (èëè äðóãèõ çàðÿæåííûõ ÷àñòèö) àòîìàìè èëè ãðóïïàìè àòîìîâ. Ïîëîæèòåëüíî çàðÿæåííûå èîíû íàçûâàþò êàòèîíàìè, à îòðèöàòåëüíî çàðÿæåííûå èîíû — àíèîíàìè. Ìåæäó íèìè âîçíèêàþò ñèëû ýëåêòðîñòàòè÷åñêîãî ïðèòÿæåíèÿ. Çà ñ÷¸ò ýòèõ ñèë ðàçíîèì¸ííî çàðÿæåííûå èîíû ñâÿçûâàþòñÿ ìåæäó ñîáîé, îáðàçóÿ èîííîå ñîåäèíåíèå Na+Cl- (ïîâàðåííàÿ ñîëü):
Ñëåäóåò ó÷èòûâàòü: à) ÷åì ëåâåå è íèæå íàõîäèòñÿ â ïåðèîäè÷åñêîé ñèñòåìå ýëåìåíò, òåì ëåã÷å åãî àòîìû ïåðåõîäÿò â êàòèîíû (îòäàþò ýëåêòðîíû); á) ÷åì ïðàâåå è âûøå ðàñïîëîæåí â ïåðèîäè÷åñêîé ñèñòåìå ýëåìåíò, òåì ñèëüíåå ïðîÿâëÿþò åãî àòîìû òåíäåíöèþ ïåðåõîäèòü â àíèîíû (ïðèíèìàòü ýëåêòðîíû). Ïðè ïåðåõîäå íåéòðàëüíûõ àòîìîâ â èîíû ðàçìåð è ñâîéñòâà èõ ìåíÿþòñÿ. Ñâÿçü àòîìíûõ ÷àñòèö â èîííîì ñîåäèíåíèè îáúÿñíÿåòñÿ íå ïîâûøåííîé ïëîòíîñòüþ äâóõýëåêòðîííîãî îáëàêà (îáùåé ýëåêòðîííîé ïàðû), à ñèëàìè ýëåêòðîñòàòè÷åñêîãî ïðèòÿæåíèÿ èîíîâ.
Èîííûõ ñîåäèíåíèé ñðàâíèòåëüíî íåìíîãî. Èõ îáðàçóþò òèïè÷íûå ìåòàëëû è íåìåòàëëû, ðåçêî îòëè÷àþùèåñÿ ïî ñâîåé ýëåêòðîîòðèöàòåëüíîñòè. Ïðèìåðàìè òàêèõ ñîåäèíåíèé ÿâëÿþòñÿ õëîðèä íàòðèÿ, õëîðèä êàëèÿ, ôòîðèä ëèòèÿ è äðóãèå ãàëîãåíèäû ùåëî÷íûõ ìåòàëëîâ Ìå+Ã- (çäåñü à — ãàëîãåí). Ñ ïîìîùüþ èîííîé ñâÿçè îáðàçóþòñÿ è áîëåå ñëîæíûå èîííûå ñîåäèíåíèÿ: ù¸ëî÷è, ñîëè, ó êîòîðûõ ñëîæíûé àíèîí (ÎÍ-,
|
|
|