İyonik bağ özellikleri, nasıl oluştuğu, sınıflandırma ve örnekler

iyonik bağ İki atom arasında bir çift elektronun eşit şekilde paylaşılmadığı yer. Bu olduğunda, en az elektronegatif olan türlerden biri pozitif bir elektrik yükü kazanırken, daha elektronegatif türler negatif bir elektrik yüküyle sonuçlanır..

A tür ise elektropozitif, ve X, elektronegatif, daha sonra iyonik bağ, bunlar arasında oluştuğunda, iyonları A'ya dönüştürürler.⁺ ve X^-. bir⁺ katyon adı verilen pozitif yüklü türlerdir; ve X^- negatif yüklü tür, anyon.

Üstteki resim, herhangi iki tür A ve X için genel bir iyonik bağ gösterir. Mavi parantez, A ve X arasında açıkça kovalent bir bağ olmadığını gösterir; Başka bir deyişle, A-X varlığı yoktur.

Not A⁺ değerlik elektronlarından yoksun, X^- değer, sekiz elektronla çevrilidir, yani değerlik bağ teorisine (TEV) göre sekizli kuralına uymaktadır ve aynı zamanda ilgili dönemin asil gazına (He, Ne, Ar, vs.) izoelektroniktir..

Sekiz elektrondan ikisi yeşil. Hangi amaç için mavi noktaların geri kalanından farklı? Yeşil çiftin aslında doğada kovalent olması durumunda A-X bağında paylaşması gereken elektronlar olduğunu vurgulamak. İyonik linkte gerçekleşmeyen gerçek.

A ve X, elektrostatik çekim kuvvetleri (Coulomb Yasası) ile etkileşime girer. Bu, iyonik bileşikleri, erime ve kaynama noktası gibi fiziksel özelliklerinin çoğunda kovalent olanlardan ayırt eder..

indeks

• 1 İyonik bağın özellikleri
• 2 Nasıl oluşur??
  • 2.1 Alkali ve halojen metaller
  • 2.2 Alkali ve kalkojenik metaller
  • 2.3 Halojen ve kalkojenli alkali toprak metaller
• 3 Sınıflandırma
• 4 İyonik bağdaki elektronların davranışı
• 5 İyonik bağ örnekleri
• 6 Kaynakça

İyonik bağın özellikleri

-İyonik bağlar yönsüz değildir, yani yukarıdaki resimde gözlenen potasyum klorür gibi kristalli bir düzenleme oluşturabilen üç boyutlu bir kuvvet uygularlar.

-İyonik bileşikleri içeren kimyasal formüller, iyonlarının oranlarını belirtir, bağlarını değil. Yani KCl, bir K katyonunun olduğu anlamına gelir.⁺ her bir Cl anyon için^-.

-İyonik bağlar, iyonları üzerinde üç boyutlu bir etkiye sahip oldukları için erimeleri için çok fazla ısı enerjisi gerektiren kristal yapılar oluşturur. Başka bir deyişle, kovalent bağların baskın olduğu katıların aksine yüksek erime ve kaynama noktaları sergilerler..

-İyonik bağlarla etkileşime giren çoğu bileşik, suda veya polar çözücülerde çözünür. Bunun nedeni, çözücü moleküllerin iyonları etkili bir şekilde çevreleyebilmeleri ve başlangıçtaki kristalli düzenlemeyi oluşturmak için tekrar buluşmalarını engellemektir.

-İyonik bağ, elektronegatiflikleri arasında büyük bir boşluk olan atomlardan kaynaklanır: bir metal ve bir metal olmayan. Örneğin, K bir alkali metal iken, Cl bir halojen, metalik olmayan elementtir.

Nasıl oluşur?

Yukarıdaki resimde, A bir metali ve X bir metalik olmayan atomu temsil eder. İyonik bağın oluşması için, A ve X arasındaki elektronegatifliklerin farkı, bağın elektron çifti paylaşımının sıfır olacağı şekilde olmalıdır. Bu, X'in elektron çiftini koruyacağı anlamına gelir.

Peki elektronik çift nereden geliyor? Esasen, metalik türlerin. Dolayısıyla, bu şekilde, iki yeşil renk noktasından biri, metal A'dan metal olmayan X'e aktarılan bir elektrondur ve bu sonuncusu, çiftin tamamlanması için ilave elektrona katkıda bulunmuştur..

Eğer öyleyse, periyodik tablodaki hangi gruplara A veya X ait? A'nın tek bir elektron transfer etmesi gerektiğinden, IA grubunun bir metal olması çok muhtemeldir: alkali metaller (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr).

X, bir elektron ekleyerek değerlik oktetine ulaştığında, VIIA grubunun bir halojen olduğu.

Alkali metaller ve halojenler

Alkali metallerin ns değerlik konfigürasyonu vardır¹. Tek elektronu kaybederek ve monatomik iyonlar haline getirerek⁺ (Li⁺, na⁺, K⁺, Rb⁺, cs⁺, Cu⁺) onlardan önce gelen soy gazlara karşı izoelektronik hale gelir.

Halojenler ise ns değerlik konfigürasyonuna sahiptir.²np⁵. Gelen soygazın izoelektronik olması için, bir ns konfigürasyonu için ek bir elektron edinmeleri gerekir.²np⁶, hangi sekiz elektron toplamı.

Hem alkali metaller hem de halojenler, bu nedenle iyonik bağın oluşumundan faydalanır, kristal düzenlemenin sağladığı enerji kararlılığından bahsetmez..

Bu nedenle, bir alkali metal ve bir halojen tarafından oluşturulan iyonik bileşikler her zaman MX tipinde bir kimyasal formüle sahiptir..

Alkali ve kalkojenik metaller

Kalojenler veya VIA grubunun (O, S, Se, Te, Po) elemanları, halojenlerin aksine, bir değerlik konfigürasyonuna sahiptir.²np⁴. Bu nedenle, değerlik oktetine uymak için bir tane yerine iki ek elektron gerekir. Bunu alkali metallerin yardımıyla elde etmek için ikisinden elektron almaları gerekir..

Neden? Çünkü, örneğin, sodyum tek bir elektron, Na yield verebilir. Fakat eğer iki sodyum, Na ∙ ve Na ∙ varsa, O anyon O olmak için elektronlarını alabilir.^2-.

Elde edilen bileşik için bir Lewis yapısı Na olacaktır⁺ Ey^2- na⁺. Her oksijen için iki sodyum iyonu bulunduğunu ve bu nedenle formülün Na olduğunu unutmayın.₂Ey.

Aynı açıklama, diğer metaller ve ayrıca diğer kalojenler için kullanılabilir..

Bununla birlikte, soru ortaya çıkar: tüm bu elementlerin kombinasyonu iyonik bir bileşik oluşturur mu? Hepsinde iyonik bağlar olacak mı? Bunun için, hem metal M'nin hem de kalkojenlerin elektronegatifliklerinin karşılaştırılması gerekli olacaktır. Çok farklılarsa, iyonik bağlar olacaktır..

Halojen ve kalkojen içeren alkali toprak metaller

Alkali toprak metalleri (Mr. Becamgbara) değerlik yapılandırmasına sahiptir.². Sadece iki elektronlarını kaybederek, M iyonları haline gelirler.²⁺ (Be²⁺, mg²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺, Ra²⁺). Bununla birlikte, elektronlarını kabul eden türler, halojen veya kalojen olabilir.

Halojenler söz konusu olduğunda, iki tanesi bir bileşik oluşturmak için gereklidir, çünkü bireysel olarak sadece bir elektron kabul edebilirler. Böylece, bileşik olacaktır: X^- M²⁺ X^-. X halojenlerin herhangi biri olabilir.

Ve son olarak, kalkojenler için, iki elektron kabul edebilmek için, bunlardan biri iyonik bağı oluşturmak için yeterli olacaktır: M²⁺Ey^2-.

sınıflandırma

İyonik bağın sınıflandırılması yoktur. Bununla birlikte, bu kovalent karaktere bağlı olarak değişebilir. Bütün bağlar yüzde yüz iyonik değildir, ancak çok az da olsa, işaretsiz bir elektronegatiflik farkının kovalent bir karakter ürününü sergilerler..

Bu, her şeyden önce çok küçük iyonlarla ve Be gibi yüksek yüklerle fark edilir.²⁺. Yüksek yük yoğunluğu, X (F, Cl, vb.) Elektronik bulutunu, yüksek kovalent karakterli bir bağ oluşturmaya zorlayacak şekilde deforme eder. polarizasyon).

Yani, BeCl₂ İyonik görünmesine rağmen, aslında kovalent bir bileşiktir..

Bununla birlikte, iyonik bileşikler iyonlarına göre sınıflandırılabilir. Bunlar basit elektrik yüklü atomlardan oluşuyorsa, monatomik iyonlardan söz ediyoruz; bir yükün taşıyıcı molekülü ise, pozitif veya negatif olsun, bir poliatomik iyondan (NH) bahsediyoruz.₄⁺, HAYIR₃^-, GB₄^2-, vs).

İyonik bağda elektronların davranışı

İyonik bağdaki elektronlar, en elektronegatif atomun çekirdeğinin yakınında kalır. Çünkü bu elektron çifti X'den kaçamaz^- A ile kovalent bağlanma⁺, elektrostatik etkileşimler devreye giriyor.

Katyonlar A⁺ başkalarını kovmak⁺, ve ayrıca X anyonlarında da olur.^- diğerleriyle birlikte. İyonlar, itici güçleri itici kuvvetler üzerinde baskın olacak şekilde itmeleri asgariye indirmeye çalışırlar; ve bunu başarmayı başardıklarında, her iki iyonik bileşiği karakterize eden kristalin düzenleme ortaya çıkar..

Teoride, elektronlar anyonlar içinde sınırlıdır ve anyonlar kristal kafes içinde sabit kaldığından, katı fazdaki tuzların iletkenliği çok düşüktür..

Bununla birlikte, eriyik olduklarında artar, çünkü iyonlar pozitif yüklerin çektiği elektronların yanı sıra serbestçe göç edebilirler..

İyonik bağ örnekleri

İyonik bileşikleri tanımlamanın bir yöntemi, bir metalin ve metal olmayan veya poliamerik bir anyonun varlığını gözlemlemektir. Daha sonra, elektronegatiflikten herhangi biriyle hesaplayın, A ve X için bu değerlerin farkını ölçeklendirir. Bu fark 1.7'den büyükse, o zaman iyonik bağlara sahip bir bileşiktir..

Bunlara örnekler:

KBr: potasyum bromür

BeF₂: berilyum florür

na₂O: sodyum oksit

Li₂O: lityum oksit

K₂O: potasyum oksit

MgO: magnezyum oksit

CaF₂: kalsiyum florür

na₂S: sodyum sülfit

NaI: sodyum iyodür

CsF: sezyum florür

Ayrıca, poliyatomik iyonlara sahip iyonik bileşikler mevcut olabilir:

Cu (NO₃)₂: bakır nitrat (II)

NH₄Cl: amonyum klorür

CH₃COONa: sodyum asetat

Sr₃(PO₄)₂: stronsiyum fosfat

CH₃COONH₄: amonyum asetat

LiOH: lityum hidroksit

KMnO₄: potasyum permanganat

referanslar

1. Whitten, Davis, Peck ve Stanley. Kimya. (8. basım). CENGAGE Öğrenme, s 251-258.
2. Kimya LibreTexts. İyonik ve kovalent bağlar. Alındığı kaynak: chem.libretexts.org
3. Kimya 301. (2014). İyonik Bağ. Alındığı yer: ch301.cm.utexas.edu
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (16 Ağustos 2017. İyonik Bono ve Bileşik Örnekleri.)
5. TutorVista. (2018). İyonik Bağ. Alındığı kaynak: chemistry.tutorvista.com
6. Chris P. Schaller, Ph.D. IM7. Hangi bağlar iyonik, hangileri kovalent? Alındığı kaynak: staff.csbsju.edu