От нейтральных атомов к ионной решётке
Переключай этапы. Счётчики покажут перенос электрона, а затем — притяжение образованных ионов.
Учебная схема: размеры, цвета и расстояния условны. Переключатели показывают объяснённые примеры, оценка здесь не выставляется.
Как образуются ионы
Атом Na с оболочкой 2, 8, 1 может отдать один электрон и стать Na⁺ с оболочкой 2, 8. Атом Cl с оболочкой 2, 8, 7 принимает электрон и становится Cl⁻ с оболочкой 2, 8, 8. Ядра при этом не меняются.
Положительный заряд возникает из-за недостатка электронов относительно протонов, отрицательный — из-за избытка. Потеря электрона не означает потерю протона. Поэтому оба иона сохраняют принадлежность своим элементам.
Na → Na⁺ + e⁻
Один электрон отдан
Cl + e⁻ → Cl⁻
Один электрон принят
Ядра
Z сохраняется у обоих элементов
Ионы образуются при изменении числа электронов. Положительный ион теряет электроны, отрицательный присоединяет их.
Что называют ионной связью
Ионная связь — электростатическое притяжение противоположно заряженных ионов. Передача электрона помогает объяснить их образование, но сама связь — последующее взаимодействие зарядов.
В кристалле NaCl каждый ион взаимодействует со многими соседями. Поэтому рисунок одной пары Na⁺—Cl⁻ не означает, что весь кристалл состоит из отдельных молекул. Это фрагмент общей структуры.
Образование ионов
Появляются Na⁺ и Cl⁻.
Притяжение
Противоположные заряды взаимодействуют.
Решётка
Ионы образуют протяжённую структуру.
Ионная связь обусловлена притяжением противоположных зарядов. Кристалл включает множество взаимодействующих ионов.
Строение кристалла поваренной соли
Кристаллическая структура NaCl: формула задаёт соотношение частиц, а не отдельную молекулу в кристалле.
Walkerma · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.
Не удалось загрузить изображение. Открыть источник
Электронные уровни натрия
Натрий: распределение электронов 2, 8, 1. Круги условно обозначают уровни и не являются траекториями электронов.
Pumbaa; исходная работа Greg Robson · Wikimedia Commons · CC BY-SA 2.0 UK. Без изменений.
Не удалось загрузить изображение. Открыть источник
Формула следует из нейтральности
В NaCl заряды +1 и −1 компенсируются в отношении 1 : 1. Для MgCl₂ заряд Mg²⁺ требует двух Cl⁻. Для Al₂O₃ два Al³⁺ дают +6, три O²⁻ дают −6.
Индексы задают минимальное целочисленное соотношение ионов, обеспечивающее нейтральность. Это не число ионов во всём кристалле и не обязательно состав отдельной молекулы.
| Соединение | Положительный вклад | Отрицательный вклад |
|---|---|---|
| NaCl | 1 · (+1) | 1 · (−1) |
| MgCl₂ | 1 · (+2) | 2 · (−1) |
| Al₂O₃ | 2 · (+3) | 3 · (−2) |
Формула ионного соединения обеспечивает равенство противоположных зарядов. Индексы задают соотношение частиц в структуре.
Свойства связаны с подвижностью ионов
В твёрдой ионной решётке ионы закреплены около узлов, поэтому свободно переносить заряд через кристалл обычно не могут. В расплаве или растворе подвижные ионы обеспечивают электрическую проводимость.
Многие ионные вещества твёрдые и имеют сравнительно высокие температуры плавления. Растворимость различается: не каждая ионная соль хорошо растворяется в воде. Строение объясняет общие свойства, но не отменяет различий веществ.
| Признак / объект | Что означает | Пояснение |
|---|---|---|
| Твёрдый NaCl | Ионы около узлов | Не проводит ток за счёт свободного движения ионов |
| Расплав или раствор | Ионы подвижны | Может проводить ток |
Проводимость ионного вещества зависит от состояния и подвижности ионов. Ионное строение не гарантирует высокую растворимость в воде.
Шесть выводов
Тест по параграфу10 вопросов · 4 варианта · один правильный · 0,5 балла за ответ · максимум 5
Учебный источник и иллюстрации
Основа: предоставленный учебник «Химия, 8 класс», § 45. Материал переработан для объяснения; источник: 8 класс. Химия — § 45. Ионная связь.pdf. Научные уточнения учитывают различие молекулярного и немолекулярного строения и границы учебных моделей.
Иллюстрации загружаются непосредственно с Wikimedia Commons; авторы и лицензии указаны под изображениями. Схемы и обучающие модели созданы для этого конспекта.
Royal Society of Chemistry: данные о химических элементах