Iónové zlúčeniny, iónová väzba

Vypracovala: Mgr. Zuzana Szocsová

Ak dva atómy, ktoré sa viažu chemickou väzbou majú veľký rozdiel elektronegativít, dochádza k tomu, že spoločný elektrónový pár takmer úplne patrí do elektrónového obalu elektronegatívnejšieho prvku. (Rozdiel elektronegativít dvoch prvkov, ktoré sa podieľajú na väzbe, sa rovná alebo je väčší ako 1.7)

Za takýchto okolností, z atómov podieľajúcich sa na chemickej väzbe, vznikajú ióny, ktoré sa navzájom priťahujú. Vzniká kladne nabitý katión a záporne nabitý anión. Anióny a katióny sa priťahujú elektrostatickými silami. Uvedený druh chemickej väzby nazývame iónová chemická väzba – vyskytuje sa v iónových zlúčeninách.

Príkladom iónovej zlúčeniny je NaCl – chlorid sodný.

Ďalšie iónové zlúčeniny: LiF, Na₂O, BeCl₂, CsF, KCl, CaF₂, CaO a podobne.

Prvky s malou ionizačnou energiou ľahko tvoria katióny, do tejto skupiny prvkov patria napríklad alkalické kovy. Prvky s veľkou elektrónovou afinitou ľahko vytvárajú anióny, napríklad halogény – F, Cl atď.

Štruktúra NaCl

Na uvedenom obrázku je zachytený model kryštálovej štruktúry NaCl – chloridu sodného.

Zdroj:
http://www.k-plus-s.cz/esco/img/fakta_2.jpg

pri vysokých teplotách má chlorid sodný plynné skupenstvo (tvorí dvojatómové molekuly, kde medzi katiónom Na⁺ a aniónom Cl^- vzniká elektrostatické priťahovanie)
v pevnom stave sú katióny priťahované všetkými okolitými aniónmi a samozrejme naopak, anióny sú priťahované všetkými okolitými katiónmi. (katión sodíka je obklopený šiestimi aniónmi chlóru a anión chlóru je obklopený šiestimi katiónmi sodíka)
štruktúra, v ktorej sa pravidelne striedajú kladné a záporné ióny je z energetického hľadiska najvýhodnejšia
kryštál kuchynskej soli NaCl je navonok elektricky neutrálny
NaCl – je stechiometrický vzorec, ktorý vyjadruje pomer zastúpenia prvkov v zlúčenine

Štruktúra a vlastnosti iónových zlúčenín - iónové kryštály

Kryštalický stav iónových zlúčenín je prejavom ich pravidelnej štruktúry. Základnú bunku iónových kryštálov tvoria ióny viazané iónovými väzbami. Usporiadanie iónov v bunke závisí od veľkosti katiónov a aniónov. Ión v takejto štruktúre je obklopený čo najväčším počtom opačne nabitých iónov.

Napríklad :

NaCl – v štruktúre chloridu sodného je každý katión sodíka obklopený šiestimi aniónmi chlóru a naopak.

CsCl

CaF₂ - v štruktúre chloridu vápenatého je v okolí katiónu viac miesta pre anióny, teda katión Ca²⁺ je obklopený ôsmimi floridovými aniónmi. Každý anión F^- obklopujú 4 katióny Ca²⁺ a podobne.

kryštály sa vyznačujú pravidelným tvarom
povrch je tvorený rovinnými kryštálovými plochami
v štruktúre určitej látky zvierajú navzájom zodpovedajúce dvojice plôch rovnaké uhly
napríklad v štruktúre NaCl zvierajú dve susedné plochy uhol 90°
kryštály sa vyznačujú súmernosťou
kryštály sa delia do siedmych kryštálových sústav