Здравствуйте, ребята! Сегодня мы разберем одну из самых важных тем в химии – ионную химическую связь. Чтобы было понятнее, давайте начнем с аналогии. Представьте, что у вас есть вещи, которые вам не нужны, а у вашего друга, наоборот, их не хватает. Вы ему отдаете свою ненужную вещь, и в результате вы оба становитесь довольны. Примерно то же самое происходит в мире атомов.
Вспомним, что атомы стремятся к стабильности, к тому, чтобы на их внешнем электронном уровне было 8 электронов, как у благородных газов. Это — правило октета, их главная мечта.
Давайте познакомимся с нашими «героями». С одной стороны — атом натрия (Na). Посмотрите на Периодическую систему. Он стоит в I группе. Что это значит? Правильно, у него всего один электрон на внешнем уровне. Удерживать его одному — сложно, гораздо «выгоднее» этот электрон отдать. Так он и поступает.
Na⁰ - 1ē → Na⁺
Что же получилось? Атом потерял один отрицательно заряженный электрон. Но положительных протонов в ядре осталось столько же. Заряд уравновесился? Нет! Теперь частица стала положительно заряженной. Такую частицу мы называем катионом. Запомните просто: катионы — это «плюсики», и их образуют металлы, которые всегда готовы поделиться.
А теперь наш второй «герой» — атом хлора (Cl). Он, наоборот, стоит в VII группе. У него на внешнем уровне семь электронов. Ему бы всего один недостает до заветной восьмерки! Он этот электрон с радостью принимает.
Cl⁰ + 1ē → Cl⁻
А что у нас здесь? Атом принял лишний отрицательный электрон. Теперь отрицательных зарядов стало больше. Частица приобрела отрицательный заряд. Это — анион. Анионы — это «минусики», и их образуют неметаллы, которые стремятся «добрать» электроны.
Итак, у нас есть два иона: положительный катион Na⁺ и отрицательный анион Cl⁻. А что происходит в природе с противоположными зарядами? Правильно, они притягиваются! Как два магнита.
Вот это самое сильное электростатическое притяжение между положительным катионом и отрицательным анионом и называется ионной связью. Давайте запишем эту реакцию.
Na• + ∙Cl̈ → Na⁺ [ːCl̈]⁻
В результате этого притяжения и образуется вещество, которое каждый из вас знает — это поваренная соль, хлорид натрия NaCl. Когда вы солите суп, вы добавляете в него миллиарды таких ионных пар. Самое удивительное, что в соли нет отдельных молекул «NaCl». Там огромный кристалл, где каждый ион натрия окружен ионами хлора, а каждый ион хлора — ионами натрия. Это как идеально организованное строение, где все «плюсики» и «минусики» чередуются, создавая очень прочную конструкцию.
Какой же из этого можно сделать общий вывод? Очень важный!
Ионная связь возникает между атомами типичных металлов и типичных неметаллов.
Металлы (элементы I и II групп главных подгрупп, например, калий, кальций, магний) — это «щедрые дарители» электронов, которые становятся катионами.
Неметаллы (элементы VI и VII групп, например, кислород, фтор, бром) — это «активные приемники» электронов, которые становятся анионами.
Их встреча всегда заканчивается одним — крепким союзом, скрепленным ионной связью.
На этом наш урок сегодня закончен. До свидания, ребята!