Ионная связь и другие электростатические связи

Ионная связь, обусловленная электростатическим взаимодействием, является не направленной. Ионы с противоположными зарядами притягиваются друг к другу независимо от их положения. Поэтому строение таких кристаллов определяется только геометрическими факторами — числом различных ионов и их радиусами. На рис. Х1П.2 показано строение кристалла хлорида натрия, в котором каждый ион N3+ окружен шестью ионами С1 . В свою очередь, каждый ион С1 окружен [c.161]

Все упоминавшиеся до сих пор силикаты построены из дискретных анионов. Другой класс силикатов содержит бесконечные цепочки связанных между собой кремнекислородных тетраэдров. В некоторых минералах содержатся отдельные силикатные цепочки, описываемые формулой (8Юз) " . Одна из форм асбеста имеет двухцепочечную структуру, показанную на рис. 14-31. Двойные цепочки связываются друг с другом электростатическими силами, действующими между этими цепочками и упакованными вокруг них катионами На , Ре и Ре . Разъединение цепочек осуществляется гораздо легче, чем разрыв ковалентных связей внутри отдельной цепочки. Это объясняет нитевидную легко расщепляемую текстуру асбеста. В кремнекислородных тетраэдрах до одной четверти ионов кремния может замещаться ионами алюминия. Однако каждое такое замещение требует добавления одного положительного заряда путем введения другого катиона (например, К чтобы скомпенсировать заряд на силикатных атомах кислорода. Физические свойства силикатных минералов очень сильно зависят от того, какая доля ионов замещена ионами А1 и сколько дополнительных катионов необходимо в связи с этим для компенсации заряда. [c.634]

Ионная связь — результат электростатического взаимодействия противоположно заряженных ионов, обладающих обособленными друг от друга электронными оболочками ( s+F , Na+ h и т. п.). [c.53]

Эффект релаксационного торможения. Согласно электростатической теории растворов сильных электролитов ионная атмосфера обладает центральной симметрией. При движении иона в электрическом поле симметрия ионной атмосферы нарушается. Это связано с тем, что перемещение иона сопровождается разрушением ионной атмосферы в одном положении иона и формированием ее в другом, новом. Этот процесс происходит с конечной скоростью в течение некоторого времени, которое называется временем релаксации. Вследствие этого ионная атмосфера теряет центральную симметрию, и позади движущегося иона всегда будет некоторый избыток заряда противоположного знака. Возникающие при этом силы электрического притяжения будут тормозить движение иона. Таким образом, сила, действующая на ионы и определяющая скорость их движения в электрическом поле, а следовательно, электрическую проводимость раствора, будет [c.461]

Ионная (электровалентная, или гетерополярная) связь. С помощью ионной связи построено большинство неорганических соединений. Эта связь возникает между атомами, которые сильно отличаются по электроотрицательности. Процесс образования связи состоит в передаче электрона от одного атома к другому. Отдавая электрон, атом превращается в положительный ион — катион, а второй атом, приобретая этот электрон, переходит в отрицательно заряженную частицу — анион. Образовавшиеся противоположно заряженные ионы связываются силами электростатического взаимодействия. Схематически это можно представить так [c.19]

В отличие от ковалентной связи, ионная связь пе обладает направленностью. Это объясняется тем, что электрическое поле иона обладает сферической симметрией, т. е. убывает с расстоянием по одному и тому же закону в любом направлении. Как уже отмечалось выше, система из двух зарядов, одинаковых по абсолютной величине, но противоположных по знаку, создает в окружающем пространстве электрическое поле. Это означает, что два разноименных иона, притянувшиеся друг к другу, сохраняют способность электростатически взаимодействовать с другими ионами. В этом состоит еще одно различие между ионным и ковалентным типами связи ионная связь не обладает насыщаемостью. Поэтому к данному иону может присоединиться различное число ионов противоположного знака. Это число определяется относительными размерами взаимодействующих ионов, а также тем, что силы притяжения разноименно заряженных ионов должны преобладать над силами взаимного отталкивания, действующими между ионами одного знака. [c.144]

В этих парах ионы достаточно прочно электростатически связаны друг с другом и не могут участвовать в электропроводности. Очевидно, что образованию ионных пар способствует низкое значение е. Сокращение числа свободных ионов, приходящихся на 1 г-экв растворенного вещества, приводит к умень-щению X. Но при дальнейшем увеличении концентрации ионные пары могут образовать кО Мплексные ионы, представляющие собой тройники , чему также способствует низкая диэлектрическая проницае.мость растворителя. Например [c.74]

В этих парах ионы достаточно прочно электростатически связаны друг с другом и не могут участвовать в электропроводности. Очевидно, что образованию ионных пар способствует низкое значение 6. Сокращение числа свободных ионов, приходящихся на 1 г-экв [c.64]

В узлах молекулярных решеток находятся молекулы. Оии связаны друг с другом межмолекулярными силами. В узлах а томных решеток находятся атомы они связаны друг с другом ковалентной связью. В узлах ионных решеток располагаются, чередуясь, положительно и отрицательно заряженные ионы. Они связаны друг с другом силами электростатического притяжения. Наконец, в узлах металлических решеток находятся атомы металла, между которыми свободно движутся общие для этих атомов электроны. Металлические решетки рассматриваются в гл. XVI. [c.161]

Большую роль в изучении сил межмолекулярного и межатомного сцепления сыграли исследования свойств растворов. В 1887 г. исследования растворов электролитов привели к теории электролитической диссоциации и послужили важным доказательством существования ионов. Далее выяснилась необходимость отличать ионную связь от гомеополярной химической связи. Ионная связь образуется вследствие электростатического взаимодействия положительно и отрицательно заряженных ионов в солях, кислотах и основаниях. Гомеополярная связь возникает в результате взаимодействия валентных электронов тех атомов, которые участвуют в образовании связи. Примерами гомеополярной связи могут служить химические связи в углеводородах, а также связи Н—Н, С1— С1 и многие другие [c.54]

Однако, в то время как Льюис считал самым важным при образовании комплекса появление ковалентной связи, Пирсон включил в рассмотрение и другие типы взаимодействия между электрофильными и нуклеофильными частицами, в том числе те, которые приводят частично или полностью к электростатической (ионной) связи. Таким образом, к кислотно-основным реакциям относятся, например, реакции образования комплексных катионов и анионов, а также формирование кристаллической решетки солей. Примеры, приведенные в табл. В.7, поясняют возможности применения представлений Пирсона. [c.394]

Ионные связи образуют элементы, сильно отличающиеся по электроотрицательности. При этом происходит перемещение электронов от одних атомов к другим и возникает электростатическое взаимодействие между образующимися ионами. Однако полного перехода электронов от одного атома к другому никогда не происходит, а следовательно, чисто ионной связи не бывает. Существование и свойства соединений с другими типами химических связей классическая теория объяснить не может. [c.27]

Второе ограничение, с которым связаны приведенные выше электростатические расчеты, состоит в том, что они применимы лишь к тем случаям, когда адсорбция происходит в центре кубической грани кристалла типа ЫаС1, Любое отклонение от этого условия может приводить к (Повышению прочности электростатической связи. Углы и ребра кристаллов, другие кристаллографические грани, нарушения решетки и т. д. могут служить активными центрами , где происходит сравнительно сильная электростатическая адсорбция ионов. О проблеме активных центров будет упоминаться также в разделе V, 12. [c.35]

Для понимания природы ионной связи можно сравнить взаимодействие атомов в таких молекулах, как I 1 и Na . В молекуле I I атом С1 более электроотрицательный, чем атом I. Однако их отличне в электроотрицательностн не слишком велико. Поэтому в молекуле происходит лишь некоторое смещение валентных электронов от атома I к атому С1, и схематически связь (взаимодействие) между атомами может быть представлена условной формулой 1+ 0 . В случае большой разницы в электроотрицательностн атомов, как, например, в молекуле Na I, происходит полная передача электрона от атома Na к атому С1. Возникают устойчивые ионы катион Na" и анион СГ. Они сохраняют в основном свое электронное строение при приближении друг к другу и образовании молекулы. Так возникает ионная связь Na+СГ, обусловленная электростатическим притяжением двух противоположно заряженных частиц. [c.20]

Разрабатывая теорию химического строения, Бутлеров не ста зил перед собой задачу выяснения природы химической связи, справедливо считая, что химия в то время еще не была готова к решению этой задачи. Действительно, необходимой предпосыл кой создания теории химической связи было выяснение строения атома. Лишь после того, как стали известны основные черты элеК тронной структуры атомов, появилась возможность для разработки такой теории. В 1916 г. американский физико-химик Дж. Льюис высказал предположение, что химическая связь возникает путем образования электронной пары, одновременно принадлежащей двум атомам эта идея послужила исходным пунктом для разработки современной теории ковалентной связи. В том же 1916 г. немецкий ученый В. Коссель предположил, что при взаимодействии двух атомов один нз них отдает, а другой принимает электроны при этом первый атом превращается в положительно заряженный, а второй — в отрицательно заряженный ион взаиМ ное электростатическое притяжеиие образовавшихся ионов и приводит к образованию устойчивого соединения. Дальнейшее развитие идей Косселя привело к созданию современных представлений [c.119]

Вещества, которые образуют растворы, обладающие ионной проводимостью, называются электролитами, Эти вещества можно разделить на две группы. К первой из них относятся вещества ионной кристаллической решет-кой, главным образом соли, облаДЯТОЩи втвердом состошТии заметной ионной проводимостью, например хлористый натрий. В таких решетках противоположно заряженные ионы связаны друг с другом электростатическими силами взаимного притяжения, что препятствует разделению их. В растворителе, например в воде, эти СИДЫ значительно ослаблены, так как ионы притягивают диполи растворителя, на сыщающие часть их полей. Если энергия взаимодействия ионов при этом уменьшается до величины, соизмеримой с энергией колебаний в решетке, то последняя распадается и образуется электропроводящий раствор. Таким образом, можно сказать, что при растворении электролита распад на ионы происходит потому 1 что последние имеют большое сродство к молекулам рас- [c.236]

Природу ионной связи, структуру и свойства ионных соединений можно объяснить электростатическим взаимодействием ионов. Способность элементов образовывать простые ионы обусловлена электронной структурой их атомов. Эту способность можно оценить энергие ионизации и сродством атомов к электрону. Понятно, что легче всего образуют катионы элементы с малой энергией ионизации — щелочные и щелочно-земельные металлы. Образование же в условиях обычных химических превращений простых катионов других элементов менее вероятно, так как это связано с затратой большой энергии на ионизацию атомов. 1 [c.100]

Ионные связи (полярные, гетерополярпые, электровалентные). Ионны е связи образуются с результате простого электростатического (кулоновского) притяжения ионов друг к другу, когда один атом легко отдает электрон или несколько электронов, а другой атом легко их присоединяет. Такие связи обычно взаимно насыщены и не проявляют направленности действия. Они характеризуются большими координационными числами и наблюдаются как в твердом, так и жидком агрегатных состояниях вещества. Примеры соединений с преобладающей ионной связью СзР, МаС1. [c.18]

Относительная легкость не только возбуждения, но даже и отрыва самого внешнего электрона от атома лития ведет к тому, что в твердом состоянии свободный литий обладает металли- ческими свойствами, а в своих соединениях способен осуществлять ионную связь. Образуя ионную связь, атомы лития передают электроны атомам другого элемента, превращая их в анионы, а сами порождают при этом однозарядные катионы затем между противоположно заряженными ионами возникает, как в некоторых газообразных молекулах, так и особенно часто в кристаллах, электростатическая связь, характеризуемая силовым законом Кулона. Впрочем, нельзя сказать, что атомы лития и бериллия вообще не способны образовать молекулы с атомной связью. Таковою, например, является связь в газообразных частицах ЬЬ, требующая для своего разрыва 25,5 ккал1моль, а также связь в Вег, отвечающая (гипотетически) примерно 14 ккал моль. [c.33]

Разнопмеиные ионы, сближаясь друг с другом, вызывают взаимную деформацию электронных оболочек. Когда атом теряет электроны и превращается в катион, его радиус уменьшается. Наоборот, приобретение электрона и превращение в анион сопровождается увеличением радиуса иона по сравнению с атомом. Очевидно, при превращении в катион плотность заряда возрастает, а при переходе в анион — уменьшается, и электронная конфигурация становится более рыхлой. Поэтому в процессе электростатического вза 5модействия ионов анион подвергается большей дефор-мацип, чем катион. Она тем значительнее, чел1 меньше радиус и выше заряд катиона и чем больше радиус и меньше заряд аниона. В результате деформации электроны смещаются и усиливается ку-лоновское взаимодействие возрастает ионность связи, и ковалент- [c.83]

Наиболее важной из всех связей этого типа является ионная связь, обусловленная электростатическим притяжением избыточных электрических зарядов противоположно заряженных ионов. Атомы металлов, например, легко теряют свои внешние электроны, а атомы неметаллов, наоборот, стремятся присоединить добавочные электроны. Таким образом могут возникнз ть устойчивые катионы и анионы, которые в основном сохраняют свое электронное строение при приближении друг к другу и при образовании молекулы или кристалла, в кристаллах галогенидов щелочных дгсталлов нет отдельных молекул МеХ. Кристаллы состоят из катионов металла и анионов галоида. Кристаллическая решетка большинства галогенидов построена так, как это изображено на рис. 8 для хлористого натрия. [c.103]

Различные виды химической связи можно отнести к двум крайним типам и к разным промежуточным формам между ними. Первый крайний случай отвечает полному переходу одного или нескольких валентных электронов от одного партнера к другому. После этого первый превращается в положительный ион, а второй в отрицательный и их электрическое притяжение друг к другу дает ионную связь, которую часто также называют электровалент-ной, гетерополярной или просто полярной. Второй крайний случай заключается в том, что электроны обоих партнеров остаются (больщей частью попарно) в их совместном обладании. Это дает ковалентную связь, которую часто также называют гомеополярной или неполярной. Объяснить ее простым электростатическим взаимодействием зарядов уже нельзя она имеет специфически квантово-механическую природу. [c.217]

Принадлежность реакции к типу 8n2 обычно устанавливается очень легко, однако различить механизмы 8 1 и S i иногда очень трудно. Предельная ситуация возникает, когда реакция, в полярных растворителях несомненно имеющая механизм 8n1 i проводится в растворителях с такой низкой диэлектрической проницаемостью, что ионы, если они образуются, в заметной степени рекомбинируются или даже вообще не происходит диссоциации. В таком случае эти ионы, связанные друг с другом флуктуирующими, не имеющими определенного направления, но достаточно сильными электростатическими силами, могут рекомбинироваться с перегруппировкой. Продукт перегруппировки альтернативно может так/ке образовываться по механизму 8nI с циклическим упорядоченным переходным состоянием, в котором связи имеют в определенной степени ковалентный характер, и перемещающаяся группа образует мостик между двумя положениями, в конце концов заменяющими друг друга. Чтобы различить эти два случая, применяется тест на потерю оптической активности (который часто трудно П1)именить) большая степень потери оптической активности, а так ке положительный результат теста на полярность переходного состояния, которая определяется по кинетическому солевому эффекту и эффекту растворителя, указывают, что более вероятным будет механизм 8 1 а не 8 1. [c.709]

Различие между полярными и неполярными соединениями часто подчеркивают в литературе, посвященной гербицидам и механизму их действия. Неполярные соединения часто называют маслоподобными, они более линофнльны полярные соединения больще похожи на воду, они гидрофильны. Даниельс [126] связывает относительную полярность соединения с его ионным характером. Полярные соединения отличаются электростатическими силами взаимодействия, что приводит к образованию гетерополярных (ионных) связей. Неполярные (гомеополярные) связи существуют за счет обменной энергии, что обосновывается квантовой теорией. Вместе с тем два вида связей не исключают друг друга и в какой-то мере присущи одновременно любым связям между атомами. Возможно также существование соединений, обладающих промежуточными свойствами. Поэтому, хотя далапон можно считать, вообще говоря, ионным, гидрофильным и полярным соединением, в недиссоциированном состоянии он проявляет липофильные свойства. [c.234]

Если вещество построено из атомов, по пе является металлом, то его атомы обычно связаны друг с другом ковалентной связью. Если вещество — металл, то часть электронов его атомов становятся общими для всех атомов эти электроны свободно движутся между атомами, связывая их друг с другом. Если вещество имеет ионное строение, то образующие его ионы удерживаются друг около друга силами электростатического притяжения. О ковалент-1и)й и ионной связи говорилось в главе IV. О связи между части-цлми в металлах рассказывается в главе XVI. В веществах с молекулярной структурой имеет место межмолекулярное взаи-молействне. [c.157]

Поляризация ионов. Отклонение. от чисто ионной связи можно рассматривать как результат электростатического воздей- ствия ионов друг на друга, считая их деформируемыми системами, состоящими из положительных (ядра) и отрицательных (электро--ны) зарядов. При этом не учитывают изменение кинетической энергии электронов и их волновые свойства, определяемые зако номерностями квантовой механики. Такой подход к рассмотрению ионной связи интенсивно разрабатывался в 20-30 годы, и хотя он является очень приближенным, однако часто приводит к качественно правильным выводам н до сих пор полезен. Поэтому мы кратко его разберем. [c.111]

Ионная х электровалентная, или гетерополярная) связь возникает между атомами, которые сильно отличаются по электроотрицательности (см.табл. 10). Процесс образования этой связи состоит в передаче электрона от одного атома к другому.. Отдавая электрон, атом превращается в катион, а второй атом, приобретаяртот электрон, становится анионом. Образовавщие- ся противоположно заряженные ионы (увязываются силами электростатического взаимодействия [c.28]

Отдавая или принимая электроны, атомы взаимодействующих элементов превращаются в положительные или отрицательные ионы, которые затем притягиваются электростатически, согласно закону Кулона, образуя ионную связь. На-ример, атом лития, образуя ионную связь с атомом фтора, теряет один электрон и приобретает электронную конфигурацию благородного газа — гелия. Одновременно фтор, приобретая электрон, достраивает свою электронную оболочку до электронной конфигурации другого б.лагородного газа — неона. Образовавшиеся катион лития и анион фтора притягиваются друг к другу и образуют ионную связь [c.143]