Jonisk Bond definition

En jonbindning är en elektrostatisk kraft som kan hålla ihop två joner vars laddningar är motsatta (till exempel positiva/negativa) i en jonförening.

Citat (APA)

Marilia Guillen | aug. 2022
Kandidatexamen i kemi

En jonbindning sker på grund av överföring av elektroner från lägre atomer. Energi av jonisering mot atomer med hög elektronisk affinitet, vilket producerar motsatt laddade joner som attraheras av coulombiska krafter [1]. Till exempel för kaliumkloridsalt:

Kalium har 1 valenselektron, denna med låg joniseringsenergi ger elektron till klor som har 7 valenselektroner som kännetecknas av att ha hög affinitet elektronik. Resultatet av elektronöverföringen är att båda atomerna lämnas med en motsatt nettoladdning. förenade av elektrostatiska krafter, har dessutom en elektronisk konfiguration med slutet skal (18 elektroner).

För att ta reda på om ett par olika grundämnen är sammanlänkade genom jonbindning, utvärderas skillnaden i elektronegativitet, vars värde måste vara lika med eller större än 1,8 enligt skala från Pauling, till exempel:
H(2,2) F(4,1)
Na(1,0)Cl(2,8)
K(0,9)Br(2,7)

joner

En jon är en atom eller en grupp av atomer som har en netto positiv eller negativ laddning. När en atom utsätts för a kemisk förändringkonventionell, antalet protoner och neutroner förblir oförändrat, varför atomen behåller sin identitetMen under processen kan atomer förlora eller få elektroner från den senaste energinivån (valenselektroner): om en neutral atom förlorar elektroner bildas en jon med positiv nettoladdning. katjon (A+n); Tvärtom, om den neutrala atomen får en eller flera elektroner, bildas en negativt laddad jon eller anjon (A-n). Till exempel:
Kalciumatom Ca Ion Ca+2
20 protoner

20 elektroner 20 protoner

18 elektroner
Fluor Atom F Jon F-
9 protoner

9 elektroner 9 protoner

10 elektroner
Det finns också joner som bildas från kombinationen av två eller flera atomer med en netto positiv eller negativ laddning och kallas polyatomära joner. OH– (hydroxidjon), CN– (cyanidjon), MnO4- (permanganatjon) och NH4+ (ammoniumjon) joner är några exempel på polyatomära joner [2].

joniska föreningar

Föreningarna som bildas av dessa bindningar är kända som joniska föreningar och kännetecknas av:

- Lite duktil och hög hårdhet.

- Höga smält- och kokpunkter.

– De är lösliga i vatten.

- När de är i ren form utför de inte elektricitetdock när den löses i vatten lösning resultatet är elektriskt ledande på grund av närvaron av lösta joner.

– De flesta jonföreningar finns i fast tillstånd i naturen och bildar ordnade kristallgitter.

Joniska föreningar representeras ofta av empiriska formler eftersom de inte består av enheter. diskreta molekylära strukturer, men som alternerande katjon-anjonstapling som ger upphov till bildandet av strukturer kompakt.

Med detta i åtanke, för att joniska föreningar ska vara elektriskt neutrala, måste summan av laddningarna av katjonerna och anjonerna i den empiriska formeln för föreningen vara noll. Ibland är laddningarna av katjoner och anjoner numeriskt olika och för att följa regeln om elektronneutralitet för en jonförening kvarstår dess formel enligt följande: teckningen av katjonen måste vara numeriskt lika med laddningen av anjonen, och teckningen av anjonen måste vara numeriskt lika med laddningen av katjonen [2]. Till exempel, för magnesiumnitrid är katjonen \({\rm{M}}{{\rm{g}}^{ + 2}}\) och anjonen är \({{\rm{N} }^ { - 3}}\), om vi lägger till båda laddningarna får vi +2 -3= -1. För att summan av laddningarna ska resultera i noll är det nödvändigt att multiplicera laddningen av Mg med 3 och laddningen av F med 2, därför 3(+2) +2(-3) =0 och formeln för föreningen blir \({\rm{M}}{{\rm{g}}_3}{{\ rm {N}}_2}\).

När avgifterna är numeriskt lika finns det inget behov av att lägga till subskript till formeln, till exempel för kalciumoxid, där katjonen är \({\rm{C}}{{\rm{a}}^{ + 2}}\) och anjonen är \({{\rm{O}}^{ - 2}}\), om vi addera båda laddningarna är \( + 2 - 2 = 0\) därför är formeln för föreningen CaO.

Stabilitet av en jonisk förening

Stabiliteten av en jonisk förening i fast tillstånd kan mätas från gitterenergin, dvs definieras som den minsta energi som krävs för att separera en mol fast jonförening till dess joner i gasfasen [3]. Gitterenergin definieras i termer av jonernas laddning och avståndet mellan dem efter lag Coulombs lag, för att tillämpa denna lag är det nödvändigt att känna till sammansättningen och strukturen för jonföreningen. Till exempel, om Coulombs lag tillämpas på natriumklorid (NaCl):

\(E = k\frac{{{Q_{N{a^ + }}}{Q_{C{l^ - }}}}}{r}\)

Där k är en konstant av proportionalitet, r är avståndet mellan joner och \({Q_{N{a^ + }}}\) och \({Q_{C{l^ - }}}\) är laddningarna av \(N{a^ + }\) respektive \(C{l^ - }\). Med hänsyn till tecknet på laddningen mellan båda jonerna (-1 för kloridjonen och +1 för natriumjonen), energin E är en negativ storhet som indikerar att bildningen av jonbindningen \(N{a^ + }C{l^ - }\) är en process exotermisk. Följaktligen, för att bryta denna bindning, måste energi tillföras, därför är gitterenergin för NaCl positiv.