Ionische Bindungen: Warum und wie Ionen gebildet
Ionische Bindung ist die Art der Bindung, die Salze zusammenhält. Um besser zu verstehen, warum und wie Ionen
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Die Komponenten: Natrium und Chlor
Der Prozess Kochsalz zu schaffen ist ziemlich bemerkenswert. Sie nehmen zwei Substanzen, die beide sehr gefährlich sind, und von ihnen Sie einen Stoff zu machen, die für das Leben notwendig ist:
Natrium ein Alkalimetall, ein Mitglied der Familie IA des Periodensystems. Die römischen Ziffern an der Spitze der A-Familien zeigen die Anzahl der Valenzelektronen (s und p-Elektronen in der äußersten Energieniveau) in das jeweilige Element. So Natrium hat 1 Valenzelektrons und insgesamt 11 Elektronen, weil seine Ordnungszahl 11 ist.
Chlor ist ein Mitglied der Halogenfamilie - die VIIA Familie auf dem Periodensystem. Es verfügt über 7 Valenzelektronen und insgesamt 17 Elektronen.
Sie können ein Energieniveaudiagramm verwenden, um die Verteilung von Elektronen in einem Atom zu repräsentieren. Das Energieniveaudiagramm für Natrium und Chlor wird in der folgenden Abbildung dargestellt.
Anstatt das Energieniveaudiagramm für die Verwendung der Verteilung von Elektronen in einem Atom darstellen, können Sie die Elektronenkonfiguration verwenden. Schreiben, um die Energieniveaus verwendet wird, um die Orbitaltypen (s, p, d, und so weiter), und - in Hochstellung - die Anzahl der Elektronen in jedem Orbital.
Hier sind die elektronischen Konfigurationen für Natrium und Chlor:
Die chemische Reaktion
Die Edelgase sind die VIIIA Elemente im Periodensystem. Sie sind nicht reaktiv, weil ihre Valenzenergieniveau (äußerste Energieniveau) gefüllt ist. ein gefülltes (komplett) Valenzenergieniveau zu erreichen, ist eine treibende Kraft in der Natur in Form von chemischen Reaktionen, denn das ist, wenn die Elemente stabil. Sie verlieren nicht gewinnen, oder Elektronen teilen.
Die anderen Elemente in der A-Familien auf dem Periodensystem tun zu gewinnen, verlieren oder Valenzelektronen teilen, um ihre Valenzenergieniveau zu füllen und stabil.
Da dieser Vorgang in den meisten Fällen beinhaltet der äußersten s und p-Orbitale füllt, ist es manchmal der gerufene Oktettregel - Elemente zu gewinnen, verlieren oder Elektronen teilen sich ein Oktett zu erreichen (8 Valenzelektronen: 2 in der Orbital und 6 in der p-Orbital s).
Natrium-Rolle
Natrium hat eine Wertigkeit Elektronen- durch das Oktett der Regel wird es stabil ist, wenn es acht Valenzelektronen hat. Es gibt zwei Möglichkeiten für Natrium stabil zu werden:
Es kann sieben mehr Elektronen gewinnen Energieniveau 3 zu füllen.
Es kann das ein 3s Elektron verlieren, so dass Energieniveau 2 (die auf acht Elektronen gefüllt ist), um die Valenzenergieniveau wird.
Im Allgemeinen ist der Verlust oder Gewinn von eins, zwei, oder manchmal sogar können drei Elektronen auftreten, aber ein Element nicht verliert oder mehr als drei Elektronen gewinnen. So Stabilität zu gewinnen, verliert Natrium seine 3s Elektron.
An diesem Punkt hat es 11 Protonen (11 positive Ladungen) und 10 Elektronen (10 negative Ladungen). Die einst neutrale Natriumatom hat jetzt eine einzelne positive Ladung [11 (+) plus 10 (-) gleich 1+]. Es ist jetzt ein Ion. Und Ionen, die eine positive Ladung (wie Natrium) durch den Verlust von Elektronen heißen Kations.
Sie können eine Elektronenkonfiguration für das Natriumkation schreiben:
Chlor Rolle
Chlor hat sieben Valenzelektronen. Um seine volle Oktett zu erhalten, muss es die sieben Elektronen in Energieniveau 3 verlieren oder einen Gewinn auf diesem Niveau. Da Elemente gewinnen oder verlieren mehr als drei Elektronen nicht, Chlor muss ein einzelnes Elektron gewinnen, um Energieniveau 3 zu füllen.
An diesem Punkt Chlor hat 17 Protonen (17 positive Ladungen) und 18 Elektronen (18 negative Ladungen). So Chlor wird ein Ion mit einem einzigen negativen Ladung. Die neutrale Chloratom wird das Chloridion. Ionen mit einer negativen Ladung aufgrund der Aufnahme von Elektronen genannt werden Anionen.
Die elektronische Konfiguration für das Chloridanion ist:
Ende mit einer Anleihe
Natrium kann durch den Verlust ein Elektron seine volle Oktett und Stabilität zu erreichen. Chlor kann seine Oktett durch die Gewinnung ein Elektron zu füllen. Wenn die beiden im selben Behälter befinden, dann verliert das Elektron Natrium die gleichen Elektronen Chlor gewinnt sein kann.
Die Übertragung eines Elektrons erzeugt Ionen - Kationen (positive Ladung) und Anionen (negative Ladung) - und entgegengesetzte Ladungen ziehen einander an. Das Natriumkation zieht das Chlor-Anion und bildet die Verbindung NaCl oder Kochsalz.
Dies ist ein Beispiel für eine Ionenverbindung, die ein chemische Bindung (Eine starke Anziehungskraft, die zwei chemische Elemente zusammenhält), die von der kommt elektrostatische Anziehung (Anziehung von entgegengesetzten Ladungen) zwischen Kationen und Anionen.
Die Verbindungen, die ionische Bindungen aufweisen, werden häufig genannt Salze. In Natriumchlorid, ist ein Kristall, in dem jeder Natriumkation gebildet durch sechs verschiedene Chloridanionen umgeben ist, und jedes Chloridanion wird von sechs verschiedenen Natriumkationen umgeben. Die Kristallstruktur ist in der folgenden Abbildung dargestellt. Beachten Sie die regelmäßigen, sich wiederholenden Struktur.
Verschiedene Arten von Salzen haben unterschiedliche Kristallstrukturen. Kationen und Anionen kann mehr als eine Einheit der positiven oder negativen Ladung, wenn sie mehr als ein Elektron verlieren oder gewinnen. Auf diese Weise gibt viele verschiedene Arten von Salzen möglich.