Перевірте себе
1. Що таке йони? Йони - це заряджені частинки, на які перетворюються атоми і молекули внаслідок приєднання або втрачання електронів.
2. Як утворюються катіони? Аніони? Атом складається з ядра, що містить позитивно заряджені протони і нейтральні (без заряду) нейтрони, та негативно заряджених електронів, що утворюють електронну оболону атома. Оскільки кількість протонів і електронів однакова (їх сумарні заряди однакові за величиною, але протилежні за знаком) атом є електронейтральним. Втрачаючи електрони зовнішнього енергетичного рівня (валентні), атом перетворюється на позитивно заряджений йон (катіон), бо сумарний позитивний заряд протонів ядра атома стає більшим, ніж сумарний негативний заряд електронів, а приєднуючи - на негативно заряджений йон (аніон), бо сумарний позитивний заряд протонів стає меншим, ніж сумарний негативний заряд електронів.
3. Який зв’язок називають йонним? Зв'язок, який виникає між протилежно зарядженими йонами (катіонами і аніонами).
4. Чи є чітка межа між ковалентним полярним і йонним зв’язком? Ні, межа дещо умовна. Різниця електронегативності (Δχ) хімічних елементів дає змогу визначити, наскільки хімічний зв'язок у сполуці відрізняється від ковалентного неполярного. Якщо Δχ≤0,4, тоді хімічний зв'язок ковалентний неполярний, а 0,4≤ Δχ≤2,0 - ковалентний полярний і якщо Δχ≥2,0 - йонний.
5. Як визначити, наскільки хімічний зв’язок у сполуці відрізняється від чисто ковалентного? За різниці значень електронегативності хімічних елементів понад 2,0 зв'язок уважають йонним.
Застосуйте свої знання й уміння
Вправа 1. У якому рядку наведено формули трьох речовин з йонним типом хімічного зв’язку?
|
А K2O, Na2S, LiCl Б MgO, H2O, H2S |
В H2SO4, CO2, Cl2 Г MgO, SO2, NH3 |
Йонний зв'язок виникає між атомами елементів, що суттєво відрізняються електронегативністю, тобто між типовими металічними і неметалічними елементами.
Вправа 2. На прикладі реакції літію з фтором розгляньте утворення йонного зв’язку в літій флуориді.
Атом Літію втратив один електрон і перетворився на катіон Li+.
Li0 - 1 e -> Li+;
Атом Флуору приєднав один електрон і перетворився на аніон F-.
F0 + 1e -> F-;
За рахунок електростатичних сил притягання між катіонами Літію і аніонами Флуору утворюються йонні зв'язки у кристалі літій флуориді.
Li+ + F- -> LiF.
Вправа 3. Доповніть схеми утворення йонів: зазначте в прямокутнику над стрілкою, скільки електронів віддано або прийнято, у прямокутнику біля символу йона – його заряд.
а) F0+9 )) +1ē F-+9 ))
27 28
б) P0+15 ))) +3ē Р3-+15 )))
285 288
в) Mg0+12 ))) -2ē Mg2++12 ))
282 28
Вправа 4. У йоні якого хімічного елемента вдвічі більше електронів, ніж в атомі Флуору? У йонах Калію K+, Кальцію Ca2+, Силіцію Si4-, Фосфору P3-, Сульфуру S2- і Хлору Cl-.
Атом Флуору містить 9 протонів (порядковий №9) і 9 електронів. Атом невідомого елемента буде мати 18 електронів (9•2=18). Оскільки в атомі число електронів дорівнює числу протонів, то цим елементом є Аргон з порядковим №18. Електронної конфігурації атома Аргону набувають такі йони: катіони Калію і Кальцію, аніони Силіцію, Фосфору, Сульфуру і Хлору.
Ar0+18 )))
288
K0+19 )))) -1ē K-+19 )))
2881 288
Ca0+20 )))) -2ē S2++16 )))
2882 288
Si0+14 ))) +4ē Si4-+14 )))
284 288
P0+15 ))) +3ē P3-+15 )))
285 288
S0+16 ))) +2ē S2-+16 )))
286 288
Cl0+17 ))) +1ē Cl1-+17 )))
287 288
Вправа 5. Наведіть приклади атома, катіона й аніона, будова електронної оболонки в яких така сама, як в аніона Сульфуру. Атом Аргону, катіони: Калію К+ і Кальцію Са2+, аніони: Силіцію Si4-, Фосфору P3-, Сульфуру S2- і Хлору Cl-.
Атом Сульфуру приєднує два електрони і перетворюється на аніон Сульфуру S2-, зовнішній енергетичний рівень набуває завершеності, як в атома Аргону. Електронної конфігурації атома Аргону набувають такі йони: катіони Калію і Кальцію, аніони Силіцію, Фосфору, Сульфуру і Хлору.
S0+16 ))) +2ē S2-+16 )))
286 288
Схеми утворення йонів дивись у вправі 4.
Вправа 6. *Не використовуючи довідкових даних, спрогнозуйте зміну радіуса частинок за перетворень:
а) Р5+ -> Р3+ -> Р -> Р3–; Буде зростати.
б) C4– -> C -> C4+. Буде спадати.
Відповідь обґрунтуйте. Маємо на проміжку а) катіони, атом, аніон, б) аніон, атом, катіон. Радіуси йонів відрізняються від атомів радіусів відповідних елементів. Втрата атомами електронів зумовлює зменшення їхніх радіусів, а приєднання - збільшення. Тому радіус катіона менший, а радіус аніона більший за радіус атома елемента.