Ионная связь

Ионная связь осуществляется в результате образования и электростатического взаимодействия противоположно заряженных ионов. Она является предельным случаем полярной ковалентной связи, т.к. при соединении атомов с малой электроотрицательностью (щелочные и щелочно-земельные металлы) и высокой (фтор, кислород, азот) полярность молекулы возрастает настолько, что электронная плотность сильно смещена к атому неметалла и возникают катионы металла и анионы неметалла. Чисто ионная связь не существует, т.к. электронная плотность в молекуле делокализована. Кроме того, полярность молекулы уменьшается в результате поляризации. Даже соединение с максимальной разницей в электроотрицательности атомов ‑ CsF обладает 90% степенью ионности.

Ионная связь ненаправлена и ненасыщенна. Так как электрическое поле иона имеет сферическую симметрию, то в отличие от ковалентной связи ионная связь не обладает направленностью. Взаимодействие двух противоположно заряженных ионов не приводит к полной взаимной компенсации их полей, они сохраняют способность притягивать и другие ионы, поэтому ионная связь не обладает насыщаемостью. Каждый ион в молекуле с ионной связью окружен ионами противоположного знака, число которых определяется размерами и силой отталкивания одноименно заряженных ионов. Соединения с ионной связью представляют собой кристаллические вещества. Ионный кристалл можно рассматривать как гигантскую молекулу, состоящую из очень большого числа ионов, в них нет отдельных молекул. Эти вещества при растворении в полярных растворителях распадаются на ионы, а в неполярных не растворяются. Ионные молекулы можно обнаружить только в парах ионных соединений (требуется высокая температура), при этом в парах присутствуют и различные ассоциаты. Например, в парах хлорида натрия присутствуют: NaCl, (NaCl)₂, (NaCl)₃ и ионы (Na₂Cl)⁺, (NaCl₂)^- и т.д. Энергию кристаллической решетки обычно определяют экспериментально.

Степень ионности рассчитывается по формулам: ,

где: ω – степень окисления; m_эксп. – экспериментальный дипольный момент;

l – расстояние между ионами; q_эфф. и q_фор. – практические и теоретические заряды на ионах.