IONIC BOND: MGA KATANGIAN, KUNG PAANO ITO NABUO AT MGA HALIMBAWA - CHEMISTRY - 2025

Ang ionic bond ay isang uri ng bono ng kemikal kung saan mayroong isang electrostatic na pang-akit sa pagitan ng mga ions na sinisingil na mga ions. Iyon ay, ang isang positibong sisingilin na ion ay bumubuo ng isang bono na may isang negatibong sisingilin na ion, paglilipat ng mga electron mula sa isang atom patungo sa isa pa.

Ang ganitong uri ng bono ng kemikal ay nangyayari kapag ang mga valence electrons mula sa isang atom ay permanenteng inilipat sa ibang atom. Ang atom na nawawala ang mga electron ay nagiging isang cation (positibong sisingilin), at ang nakakakuha ng mga electron ay nagiging isang anion (negatibong sisingilin).

Halimbawa ng Ionic bond: sodium fluoride. Natatalo ng sodium ang isang valence electron at binibigyan ito ng fluorine. Wdcf

Konsepto ng bono ng Ionik

Ang ionic bond ay isa sa kung saan ang mga electrical na sisingilin ng mga particle, na tinatawag na mga ions, ay nakikipag-ugnay upang mapataas ang ionic solids at likido. Ang bono na ito ay produkto ng mga pakikipag-ugnayan ng electrostatic sa pagitan ng daan-daang milyong mga ions, at hindi limitado sa ilang lamang; iyon ay, lumampas ito sa pang-akit sa pagitan ng isang positibong singil patungo sa isang negatibong singil.

Isaalang-alang ang halimbawa ng ionic compound sodium chloride, NaCl, na mas kilala bilang table salt. Sa NaCl, ang ionic bond ay namamayani, kaya binubuo ito ng Na ⁺ at Cl ^- ions . Ang Na ⁺ ay ang positibong ion o cation, habang si Cl ^- (klorido) ay negatibong ion o anion.

Ang Na + at Clonons sa sodium klorido ay gaganapin sa pamamagitan ng ionic bonding. Pinagmulan: Eyal Bairey sa pamamagitan ng Wikipedia.

Parehong Na ⁺ at Cl ^- ay nakakaakit sa tapat ng mga singil sa kuryente. Ang mga distansya sa pagitan ng mga ion na ito ay nagpapahintulot sa iba na lumapit nang magkasama, upang lumitaw ang mga pares at pares ng NaCl. Ang Na ⁺ cations ay magtatanggal sa bawat isa dahil sila ay may pantay na singil, at ang parehong nangyayari sa bawat isa sa mga Cl ^- anion .

May darating na oras kung saan namamahala ang milyon-milyong Na ⁺ at Cl ^- iisa upang magkaisa, magkaisa, upang lumikha ng isang istraktura na bilang matatag hangga't maaari; isa na pinamamahalaan ng ionic bonding (tuktok na imahe). Ang mga ⁺ cations ay mas maliit kaysa sa Cl ^- anion dahil sa pagtaas ng epektibong lakas ng nukleyar ng kanilang nucleus sa mga panlabas na elektron.

Ionic bond ng NaCl. Rhannosh / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Ang ionic bond ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagtaguyod ng mga nakaayos na mga istruktura kung saan ang distansya sa pagitan ng mga ion (Na ⁺ at Cl ^- sa kaso ng NaCl) ay maliit kumpara sa iba pang mga solido. Kaya nagsasalita kami ng isang ionic crystalline na istraktura.

Paano nabuo ang isang ionic bond?

Ang ionic bonding ay magaganap lamang kung ang isang pamamahagi ng mga electron ay nangyayari upang ang mga singil ng mga ion ay lumitaw. Ang ganitong uri ng bono ay hindi kailanman maaaring mangyari sa pagitan ng mga neutral na particle. Dapat ay kinakailangang maging mga cations at anion. Ngunit saan sila nanggaling?

Ilustrasyon ng bono ng Ionik. a) Ang sodium ay mayroong net negatibong singil. b) Ang sodium ay nagbigay ng isang elektron sa murang luntian. Ang sodium ay nananatiling may isang positibong singil at klorin na may net negatibong singil, na bumubuo ng ionic bond. Ang ganitong uri ng bono sa pagitan ng milyon-milyong mga at Na at Cl ay nagbibigay sa pisikal na asin. OpenStax College / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)

Mayroong maraming mga landas kung saan nagmula ang mga ion, ngunit mahalagang marami ay batay sa isang reaksyon na pagbabawas ng oksihenasyon. Karamihan sa mga hindi organikong compound ng ionic ay binubuo ng isang metal na elemento na nakagapos sa isang di-metal na elemento (mga nasa p block ng pana-panahong talahanayan).

Ang metal ay dapat mag-oxidize, mawalan ng mga electron, upang maging isang cation. Sa kabilang banda, nabawasan ang elemento ng nonmetallic, nakakakuha ng mga elektron na ito, at nagiging isang anion. Ang sumusunod na imahe ay naglalarawan ng puntong ito para sa pagbuo ng NaCl mula sa mga sodium at chlorine:

Pagbubuo ng isang ionic bond. Pinagmulan: Shafei sa Arabic Wikipedia / Public domain

Nag-donate ang Na atom ng isa sa mga valons electron nito sa Cl. Kapag nangyari ang pamamahagi ng mga electron na ito, nabuo ang Na ⁺ at Cl ^- ions , na nagsisimula upang maakit ang bawat isa kaagad at electrostatically.

Samakatuwid sinabi na Na ⁺ at Cl ^{- ay} hindi magbabahagi ng anumang pares ng mga electron, hindi katulad ng kung ano ang maaaring asahan para sa isang hypothetical Na-Cl covalent bond.

Mga katangian ng bono ng Ionik

Ang ionic bond ay hindi patnubay, iyon ay, ang puwersa nito ay hindi naroroon sa isang solong direksyon, ngunit sa halip ay kumakalat sa espasyo bilang isang function ng mga distansya na naghihiwalay sa mga ions. Ang katotohanang ito ay mahalaga, dahil nangangahulugan ito na ang mga ions ay mahigpit na nakatali, na nagpapaliwanag ng ilan sa mga pisikal na katangian ng mga ionic solids.

Temperatura ng pagkatunaw

Ang ionic bond ay responsable para sa asin na matunaw sa temperatura na 801 ºC. Malaki ang temperatura na ito kumpara sa natutunaw na mga puntos ng iba't ibang mga metal.

Ito ay dahil ang NaCl ay dapat sumipsip ng sapat na init para sa mga ions upang magsimulang malayang daloy sa mga kristal nito; iyon ay, ang mga atraksyon sa pagitan ng Na ⁺ at Cl ^{- ay} dapat pagtagumpayan .

Punto ng pag-kulo

Ang natutunaw at kumukulo na mga punto ng ionic compound ay lalong mataas dahil sa kanilang malakas na pakikipag-ugnay sa electrostatic: ang kanilang ionic bonding. Gayunpaman, dahil ang bond na ito ay nagsasangkot ng maraming mga ions, ang pag-uugali na ito ay karaniwang maiugnay sa halip na mga intermolecular na puwersa, at hindi maayos sa ionic bonding.

Sa kaso ng asin, sa sandaling natunaw ang NaCl, isang likido na binubuo ng parehong paunang mga ions ay nakuha; ngayon lamang sila ay malayang gumagalaw. Ang ionic bond ay naroroon pa rin. Ang mga Na ⁺ at Cl ^- ion ay nakakatugon sa ibabaw ng likido upang lumikha ng isang mataas na pag-igting sa ibabaw, na pinipigilan ang mga ion mula sa pagtakas sa phase ng gas.

Samakatuwid, ang tinunaw na asin ay dapat dagdagan ang temperatura nito kahit na pakuluan. Ang kumukulong punto ng NaCl ay 1465 ° C. Sa temperatura na ito, ang init ay lumampas sa mga atraksyon sa pagitan ng Na ⁺ at Cl ^- sa likido, kaya ang mga vapors na NaCl ay nagsisimulang bumuo ng isang presyon na katumbas ng atmospheric.

Elektronegorya

Nauna nang sinabi na ang ionic bond ay nabuo sa pagitan ng isang metal na elemento at isang di-metal na elemento. Sa madaling sabi: sa pagitan ng isang metal at isang di-metal. Ito ay karaniwang kaya tungkol sa mga organikong compound ng ionic; lalo na sa mga uri ng binary, tulad ng NaCl.

Para sa isang pagkahati ng mga electron (Na ⁺ Cl ^- ) na mangyari at hindi isang pagbabahagi (Na-Cl), dapat mayroong malaking pagkakaiba sa electronegativity sa pagitan ng dalawang mga atomo. Kung hindi, walang magiging ionic bond sa pagitan ng kanilang dalawa. Posibleng ang Na at Cl ay magkasamang magkasama, makipag-ugnay, ngunit agad na Cl, dahil sa mas mataas na electronegativity, "tumatagal" ng isang elektron mula Na.

Gayunpaman, ang sitwasyong ito ay nalalapat lamang sa mga binary compound, MX, tulad ng NaCl. Para sa iba pang mga asing-gamot o ionic compound, ang kanilang mga proseso ng pagbuo ay mas kumplikado at hindi maaaring lumapit mula sa isang puro atomic o molekular na pananaw.

Mga Uri

Walang magkakaibang mga uri ng ionic bond, dahil ang electrostatic phenomenon ay puro pisikal, na nag-iiba lamang sa paraan kung saan nakikipag-ugnay ang mga ion, o ang bilang ng mga atomo na kanilang tinatangkilik; iyon ay, kung sila ay mga monatomic o polyatomic ion. Gayundin, ang bawat elemento o tambalan ay nagmula sa isang katangian ng ion na tumutukoy sa likas na katangian ng tambalan.

Sa seksyon ng mga halimbawa ay susuriin natin ang puntong ito, at makikita na ang ionic bond ay pareho sa kakanyahan sa lahat ng mga compound. Kapag hindi ito natutupad, sinasabing ang bono ng ionic ay may isang tiyak na character na covalent, na kung saan ay ang kaso ng maraming mga salts ng paglipat ng metal, kung saan ang mga anion ay nakikipag-ugnay sa mga cation; halimbawa, FeCl ₃ (Fe ³⁺ -Cl ^- ).

Mga halimbawa ng mga ionic bond

Ang ilang mga ionic compound ay nakalista sa ibaba, at ang kanilang mga ions at proporsyon ay mai-highlight:

- Magnesium chloride

MgCl ₂ , (Mg ²⁺ Cl ^- ), sa isang 1: 2 ratio (Mg ²⁺ : 2 Cl ^- )

- Potasa plurido

Ang KF, (K ⁺ F ^- ), sa isang 1: 1 ratio (K ⁺ : F ^- )

- Sodium sulfide

Na ₂ S, (Na ⁺ S ^2- ), sa isang 2: 1 ratio (2Na ⁺ : S ^2- )

- Litho hydroxide

Si LiOH, (Li ⁺ OH ^- ), sa isang 1: 1 ratio (Li ⁺ : OH ^- )

- Kaltsyum fluoride

CaF ₂ , (Ca ²⁺ F ^- ), sa isang 1: 2 ratio (Ca ²⁺ : 2F ^- )

- Sodium carbonate

Na ₂ CO ₃ , (Na ⁺ CO ₃ ^2- ), sa isang 2: 1 ratio (2Na ⁺ : CO ₃ ^2- )

- Kaltsyum karbonat

CaCO ₃ , (Ca ²⁺ CO ₃ ^2- ), sa isang 1: 1 ratio (Ca ²⁺ : CO ₃ ^2- )

- Potasa permanganeyt

Ang KMnO ₄ , (K ⁺ MnO ₄ ^- ), sa isang 1: 1 ratio (K ⁺ : MnO ₄ ^- )

- Copper sulphate

CuSO ₄ , (Cu ²⁺ KAYA ₄ ^2- ), sa isang 1: 1 ratio (Cu ²⁺ : KAYA ₄ ^2- )

- Barium hydroxide

Ba (OH) ₂ , (Ba ²⁺ OH ^- ), sa isang 1: 2 ratio (Ba ²⁺ : OH ^- )

- Aluminyo bromide

AlBr ₃ , (Al ³⁺ Br ^- ), sa isang 1: 3 ratio (Al ³⁺ : 3Br ^- )

- Iron (III) oksido

Fe ₂ O ₃ , (Fe ³⁺ O ^2- ), sa isang ratio ng 2: 3 (2Fe ³⁺ : 3O ^2- )

- Strontium oxide

SrO, (Sr ²⁺ O ^2- ), sa isang 1: 1 ratio (Sr ²⁺ : O ^2- )

- Silver klorido

Ang AgCl, (Ag ⁺ Cl ^- ), sa isang 1: 1 ratio (Ag ⁺ : Cl ^- )

- Iba pa

-CH ₃ COONa, (CH ₃ COONa ⁺ ), sa isang 1: 1 ratio (CH ₃ COO ^- : Na ⁺ )

- NH ₄ ako, (NH ₄ ⁺ I ^- ), sa isang 1: 1 ratio (NH ₄ ⁺ : I ^- )

Ang bawat isa sa mga compound na ito ay may isang ionic bono kung saan milyon-milyong mga ions, na nauugnay sa kanilang mga kemikal na formula, ay nakakuha ng electrostatically at bumubuo ng isang solid. Ang mas malaki ang laki ng mga singil sa ionic nito, mas malakas ang mga atraksyon ng electrostatic at repulsions.

Samakatuwid, ang isang ionic bond ay may posibilidad na maging mas malakas ang higit na singil sa mga ion na bumubuo ng tambalan.

Malutas na ehersisyo

Narito ang ilang mga pagsasanay na inilalagay sa pangunahing kaalaman sa pag-iugnay sa ionic.

- Ehersisyo 1

Alin sa mga sumusunod na compound ay ionic? Ang mga pagpipilian ay: HF, H ₂ O, NaH, H ₂ S, NH _3, at MgO.

Ang isang ionic compound ay dapat sa pamamagitan ng kahulugan ay may isang ionic bond. Ang mas malaki ang pagkakaiba-iba ng electronegativity sa pagitan ng mga sangkap na sangkap nito, mas malaki ang ionic character ng nasabing bond.

Samakatuwid, ang mga pagpipilian na walang sangkap na metal ay pinasiyahan sa prinsipyo: HF, H ₂ O, H ₂ S at NH ₃ . Ang lahat ng mga compound na ito ay binubuo lamang ng mga di-metal na elemento. Ang NH ₄ ⁺ cation ay isang pagbubukod sa panuntunang ito, dahil wala itong anumang mga metal.

Ang natitirang mga pagpipilian ay NaH at MgO, na may mga metal Na at Mg, ayon sa pagkakabanggit, na nakadikit sa mga elemento ng hindi metal. Ang NaH (Na ⁺ H ^- ) at MgO (Mg ²⁺ O ^2- ) ay mga ionic compound.

- Ehersisyo 2

Isaalang-alang ang sumusunod na hypothetical compound: Ag (NH ₄ ) ₂ CO ₃ I. Ano ang mga ion nito at sa anong proporsyon ang matatagpuan sa solid?

Ang pag-decompose ng compound sa mga ions na mayroon kami: Ag ⁺ , NH ₄ ⁺ , CO ₃ ^2- at ako ^- . Ang mga ito ay sumali sa electrostatically pagsunod sa ratio 1: 2: 1: 1 (Ag ⁺ : 2NH ₄ ⁺ : CO ₃ ^2- : I ^- ). Nangangahulugan ito na ang halaga ng NH ₄ ⁺ cations ay doble ng Ag ⁺ , CO ₃ ^2- at I ^- ion .

- Ehersisyo 3

Ang KBr ay binubuo ng mga K ⁺ at Br ^- ions , na may kalakhang singil. Pagkatapos, ang CaS ay nagtataglay ng mga ions Ca ²⁺ at S ^2- , na may mga singil ng dobleng magnitude, kaya maiisip na ang ionic bond sa CaS ay mas malakas kaysa sa KBr; at mas malakas pa sa Na ₂ KAYA ₄ , yamang ang huli ay binubuo ng Na ⁺ at KAYA ₄ ^2- ion .

Ang parehong CaS at CuO ay maaaring magkaroon ng pantay na malakas na ionic bond, dahil pareho silang naglalaman ng mga ions na may mga singil na doble. Susunod, mayroon kaming AlPO ₄ , kasama ang Al ³⁺ at PO ₄ ^3- ions . Ang mga ions na ito ay may mga singil na triple magnitude, kaya ang ionic bond sa AlPO ₄ ay dapat na mas malakas kaysa sa lahat ng mga nakaraang pagpipilian.

At sa wakas, mayroon tayong nagwagi na Pb ₃ P ₄ , dahil kung ipinapalagay natin na binubuo ito ng mga ions, ang mga ito ay naging Pb ⁴⁺ at P ^3- . Ang kanilang mga singil ay may pinakamataas na magnitude; at samakatuwid, ang Pb ₃ P ₄ ay ang tambalan na marahil ay may pinakamalakas na ionic bond.

Mga Sanggunian

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemistry (Ika-8 ed.). CENGAGE Pag-aaral.
2. Shiver & Atkins. (2008). Diorganikong kimika. (Ikaapat na edisyon). Mc Graw Hill.
3. Wikipedia. (2020). Ionic bonding. Nabawi mula sa: en.wikipedia.org
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (Pebrero 11, 2020). Ionic vs Covalent Bonds - Unawain ang Pagkakaiba. Nabawi mula sa: thoughtco.com
5. Ang Mga editor ng Encyclopaedia Britannica. (Enero 31, 2020). Ionic bond. Encyclopædia Britannica. Nabawi mula sa: britannica.com
6. Diksyunaryo ng Chemicool. (2017). Kahulugan ng Ionic Bonding. Nabawi mula sa: chemicool.com