Ionic Bonds: por que e como íons são formados
ligação iônica é o tipo de ligação que mantém sais juntos. Para entender melhor por que e como íons
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O componentes: de sódio e cloro
O processo de criação de sal de mesa é bastante notável. Você pega duas substâncias que são muito perigosos, ea partir deles que você faz uma substância que é necessário para a vida:
Sódio é um metal alcalino, um membro da família IA da tabela periódica. Os números romanos no topo das famílias A mostram o número de electrões de valência (s e p electrões no nível de energia mais exterior) do elemento particular. Então sódio tem uma valência de elétrons e 11 elétrons totais porque o seu número atômico é 11.
Cloro é um membro da família de halogéneo - a família VIIA da tabela periódica. Tem 7 elétrons de valência e um total de 17 elétrons.
Você pode usar um diagrama de níveis de energia para representar a distribuição de elétrons em um átomo. O diagrama de níveis de energia de sódio e de cloro é mostrado na figura a seguir.
Em vez de usar o diagrama de nível de energia para representar a distribuição dos elétrons em um átomo, você pode usar a configuração eletrônica. Adicione, por ordem, os níveis de energia a ser utilizada, os tipos orbitais (S, P, d, e assim por diante), e - em sobrescrito - o número de electrões em cada orbital.
Aqui estão as configurações eletrônicas para o sódio eo cloro:
A reacção química
Os gases nobres são os elementos VIII A na tabela periódica. Eles são unreactive porque o seu nível de energia de valência (nível de energia mais externo) está cheio. Atingir um nível de energia de valência cheia (completa) é uma força motriz na natureza em termos de reações químicas, porque é quando os elementos se tornar estável. Eles não perdem, ganham ou compartilhar elétrons.
Os outros elementos nas famílias A na tabela periódica do ganho, perder ou compartilhar elétrons de valência, a fim de preencher o seu nível de energia de valência e se tornar estável.
Como esse processo, na maioria dos casos, envolve o preenchimento dos s ultraperiféricas e orbitais p, é às vezes chamado de regra do octeto - elementos ganho, perder ou compartilhar elétrons para chegar a um octeto completo (elétrons de valência 8: 2 no orbital s e 6 no orbital p).
O papel de Sódio
De sódio tem um elétron de valência pela regra do octeto, torna-se estável quando tem oito elétrons de valência. Existem duas possibilidades de sódio para tornar-se estável:
Ele pode ganhar mais sete elétrons para preencher nível de energia 3.
Ele pode perder a um elétron 3s para que o nível de energia 2 (que é preenchido com oito elétrons) torna-se o nível de energia de valência.
Em geral, a perda ou ganho de uma, duas, ou por vezes até três electrões pode ocorrer, mas um elemento não perder ou ganhar mais do que três electrões. Assim, para obter estabilidade, sódio perde o seu electrão 3s.
Neste ponto, ele tem 11 prótons (11 cargas positivas) e 10 elétrons (10 cargas negativas). O átomo de sódio, uma vez neutro agora tem uma única carga positiva [11 (+) mais 10 (-) é igual a 1+]. Agora é um íon. E iões que têm uma carga positiva (tais como sódio), devido à perda de electrões são chamados caçãos.
Você pode escrever uma configuração eletrônica para o cátion de sódio:
O papel de cloro
O cloro tem sete elétrons de valência. Para obter o seu pleno octeto, ele deve perder os sete elétrons no nível de energia 3 ou ganhar um a esse nível. Como os elementos não ganhar ou perder mais de três elétrons, cloro deve ganhar um único elétron para preencher nível de energia 3.
Neste ponto, o cloro tem 17 protões (17 cargas positivas) e 18 electrões (18 cargas negativas). Então cloro torna-se um íon com uma única carga negativa. O átomo de cloro neutro torna-se o ião cloreto. Os iões com carga negativa, devido ao ganho de elétrons são chamados ânions.
A configuração eletrônica para o anião cloreto é:
Terminando com um laço
De sódio pode atingir o seu pleno octeto e estabilidade por perder um elétron. O cloro pode preencher a sua octeto por ganhar um elétron. Se os dois estiverem no mesmo recipiente, em seguida, o sódio pode ser perde electrões os mesmos ganhos de cloro de electrões.
A transferência de um elétron cria íons - cátions (carga positiva) e ânions (carga negativa) - e cargas opostas se atraem. O catião sódio atrai o ânion cloro e forma o composto NaCl, ou sal de mesa.
Este é um exemplo de um ligação iônica, que é um ligação química (Uma forte força de atracção que mantém dois elementos químicos em conjunto) que vem do atração eletrostática (Atração de cargas opostas) entre cátions e ânions.
Os compostos que têm ligações iónicas são vulgarmente designados sais. Em cloreto de sódio, um cristal é formado em que cada catião sódio é rodeada por seis aniões cloreto diferentes, e cada um anião cloreto é rodeada por seis diferentes catiões de sódio. A estrutura cristalina é mostrada na figura a seguir. Observe a, estrutura de repetição regular.
Diferentes tipos de sais possuem estruturas cristalinas diferentes. Cátions e ânions pode ter mais de uma unidade de carga positiva ou negativa, se perder ou ganhar mais de um elétron. Desta forma, muitos tipos diferentes de sais são possíveis.