Ионная связь и ионные соединения

Ионная связь и ионные соединения На этом уроке учащиеся изучат следующие идеи и вопросы. КРАТКИЙ ОБЗОР • Как образуются ионы натрия и хлора? Натрий передает один внешний электрон хлору. Натрий становится положительным катионом, а хлор — отрицательным анионом хлора. • Почему хлорид магния имеет формулу MgCl₂? Атом магния теряет два внешних электрона. Два атома хлора получают по одному электрону, образуя один Mg²⁺ и два Cl⁻. Их заряды уравновешиваются. • Что такое ионная связь? Ионная связь — это электростатическое притяжение между ионами с противоположными зарядами. • Почему ионные соединения обычно твердые и хрупкие? Сильные силы притяжения удерживают ионы в упорядоченной решетке, делая твердое вещество твердым. При смещении слоя одноименные заряды могут встречаться и отталкиваться, вызывая растрескивание кристалла. • Как ведут себя ионные соединения в воде и керосине? Ионные соединения обычно растворимы в воде, но не в керосине или бензине; хлорид натрия растворяется в воде, но не в керосине. • Почему твердый хлорид натрия не проводит электричество? Его ионы зафиксированы в ионной решетке и не могут перемещаться по твердому веществу, чтобы переносить заряд. • Когда ионное соединение может проводить электричество? В расплавленном состоянии или растворенные в воде ионные соединения могут проводить электричество, потому что их ионы свободно перемещаются. ВОПРОСЫ С РАЗВЕРНУТЫМ ОТВЕТОМ 1. Объясните образование хлорида натрия и хлорида магния, используя электронные конфигурации, ионы и баланс заряда. Ответ: Атом металла может потерять свой внешний электрон или электроны в пользу атома неметалла. Металл образует положительно заряженный ион, называемый катионом, а неметалл — отрицательно заряженный ион, называемый анионом. Передаваемые частицы — это электроны, никогда не протоны. Конфигурация натрия — 2,8,1, а хлора — 2,8,7. Один электрон переходит от натрия к хлору: Na⁺ имеет 2,8, а Cl⁻ — 2,8,8. Затем противоположные заряды притягиваются электростатической силой, образуя ионную связь. Магний имеет 2,8,2. Один атом магния теряет два электрона двум атомам хлора. Образуются ионы Mg²⁺ и два иона Cl⁻. Два отрицательных заряда уравновешивают один двойной положительный заряд, образуя формулу MgCl₂. Электроны, атомы и общий заряд сохраняются. Проверка правильности модели иона: Подсчитайте электроны, потерянные металлом и приобретенные неметаллом. Присвойте образовавшимся положительным и отрицательным ионам их правильные заряды. Используйте наименьшее целочисленное соотношение ионов, которое не дает общего заряда. 2. Свяжите ионную решетку с твердостью, хрупкостью, температурами плавления и растворимостью. Ответ: В твердом хлориде натрия ионы натрия и хлора находятся в расширенной упорядоченной ионной решетке. Химическая формула NaCl отражает их соотношение, а не отдельные ковалентно связанные молекулы NaCl. Соседние молекулы с противоположными зарядами сильно притягиваются. Из-за этих притяжений ионные твердые вещества, как правило, твердые и имеют высокие температуры плавления и кипения. Они также хрупкие. Когда слой в кристалле смещается, ионы с одинаковыми зарядами могут стать соседями и отталкиваться, образуя трещину. Ионные соединения обычно растворимы в воде, но не в керосине или бензине. Модель хлорида натрия показывает, что ионы диспергируются в воде, но не в керосине. Это общая закономерность с исключениями. Структура и наблюдаемые свойства: Твердое твердое вещество — Притяжение прочно удерживает соседние заряженные ионы. Высокие температуры плавления и кипения — Разделение ионов от прочной кристаллической решетки требует значительной энергии. Хрупкий кристалл — Смещенный слой может сближать одноименные заряды и вызывать отталкивание. Соль растворяется в воде — Ионы разделяются и распределяются в воде. 3. Сравните твердый, расплавленный и водный растворы хлорида натрия и свяжите результаты с образованием химических связей. Ответ: Хлорид натрия содержит положительно и отрицательно заряженные ионы во всех рассмотренных здесь состояниях. Однако для протекания электрического тока необходимы эти заряженные частицы, перемещающиеся через вещество. В твердом хлориде натрия ионы остаются в своих фиксированных положениях в кристаллической решетке, поэтому твердое вещество не проводит электричество. Когда хлорид натрия находится в расплавленном состоянии, ионы могут перемещаться и переносить электрический заряд. Когда… Учитесь с NYCE Learning.