Стр. 60 - Строение атома и химическая связь

СТРОЕНИЕ АТОМА И ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ

58

2.2. Ионная связь

Ионная связь

формируется за счет электростатических сил, существую-

щих между частицами с зарядами противоположного знака, которые образуют-

ся за счет переноса одного или нескольких электронов от одного атома к

другому. По теории Косселя (1916 г.) атом всякого элемента, вступая в соеди-

нение, теряя или присоединяя соответствующее число электронов, стремится

приобрести электронную оболочку атома ближайшего (в Периодической сис-

теме) благородного газа

ns

2

или

ns

2

np

6

. В результате присоединения или потери

электронов образуются анион или катион соответственно.

Так, например, для ионного кристалла NaCl, образование ионов Na (+) u

Cl (-) из нейтральных атомов показывает, что атом натрия теряет электрон, а

атом хлора его присоединяет. В результате этого образуются Na

+

(2

s

2

p

6

– обо-

лочка Ne) и Cl

-

(3

s

2

3

p

6

– оболочка Ar). Эти ионы формируют внутри кристалла

правильную трехмерную структуру:

Ионы в кристалле находятся

в равновесных положениях, поэто-

му силы кулоновского притяжения

между ними должны компенсиро-

ваться силами отталкивания. От-

талкивание

возникает

из-за

перекрывания электронных обла-

ков катиона и аниона и является

следствием принципа запрета Пау-

ли: в атомных или молекулярных орбиталях не может быть двух электронов,

характеризующихся одинаковым набором всех четырех квантовых чисел. Элек-

троны с одинаковым набором квантовых чисел должны располагаться на раз-

ных орбиталях и потому они стремятся оттолкнуться и расположиться как

можно дальше друг от друга.

Таким образом, идеальной ионной связи не существует. Даже в тех со-

единениях, которые обычно относят к ионным, не наблюдается полного перехода

электронов от одного атома к другому. Электроны всегда частично остаются в

общем пользовании. Причины этого явления будут приведены далее.

Так, например, связь во фториде лития на 80% ионная, а на 20% – кова-

лентная. По этой причине, правильнее говорить о

степени ионности

химиче-

ской связи.

Доминирующая ионная связь появляется только в том случае, если взаи-

модействующие атомы (например, натрия и хлора) сильно отличаются энер-

гиями ионизации и сродства к электрону.

Количественной оценкой

полярности

(«ионности») связи могут служить

эффективные заряды атомов. Атом более электроотрицательного элемента при-

тягивает к себе электроны сильнее. Поэтомуэлектроны оказываются ближе к

нему, и он получает некоторый отрицательный заряд (-δ), который и называют

эффективным, а у его партнера появляется такой же положительный заряд (+δ).