3. Понятие о электростатическом взаимодействии разноименно заряженных ионов
В основе представлений об ионной связи лежит понятие об электростатическом взаимодействии разноименно заряженных ионов.
Способность атома терять электроны, превращаясь в положительно заряженные ионы, определяется энергией ионизации элемента (табл. 6). Из табл. 6 видно, что отрыв электрона от атома облегчается в главных подгруппах сверху вниз. При переходе к уровню с меньшим значением главного квантового числа энергия ионизации резко возрастает.
Так энергия отрыва 2-го электрона от атома лития в 14 раз больше энергии отрыва 1-го электрона. Этим и объясняется участие в образовании соединений лишь 1 электрона атома лития или другого щелочного металла и не более 2-х электронов атома бериллия.
Таблица 6. Энергия ионизации атомов элементов главных подгрупп I и II групп периодической системы, кДж/моль
Элемент |
Энергия, необходимая для отрыва электрона |
Элемент |
Энергия, необходимая для отрыва электрона |
||
первого |
второго |
первого |
второго |
||
Li |
518 |
7285 |
Be |
899 |
1756 |
Na |
493 |
4556 |
Mg |
735 |
1446 |
K |
418 |
3063 |
Ca |
586 |
1145 |
Rb |
401 |
2650 |
Sr |
547 |
1061 |
Cs |
376 |
2290 |
Ba |
501 |
836 |
Отрицательно заряженные ионы образуются в результате присоединения электрона к атому неметалла. Мерой способности к такому присоединению является сродство к электрону, которое характеризуется количеством энергии, выделяющейся при образовании отрицательно заряженного иона. Ниже приведены величины сродства к электрону у галогенов:
Элемент Сродство к галогену, кДж/моль
F 349
Cl 365
Br 343
I 316
В ряду галогенов от фтора к иоду сродство к электрону снижается, однако у хлора оно несколько выше, чем у фтора. Это объясняется появлением у элементов III периода вакантных орбиталей, которых нет у фтора, относящегося ко II периоду.
Вещества с ионной связью в молекуле характеризуются высокими температурами плавления и кипения, в расплавленном состоянии и в растворах они диссоциируют на ионы, вследствие чего проводят электрический ток.