Ионная (электровалентная) связь

Ионная связь — это связь между двумя противоположно заряженными ионами.

Связь между катионом и анионом осуществляется за счёт электростатического взаимодействия. Ионная связь возникает в результате переноса электрона от одного атома к другому. Примером может служить хлорид натрия. Атом натрия на внешнем валентном уровне имеет один электрон. Потеря этого электрона приводит к тому, что у атома натрия (катиона натрия) второй электронный уровень с октетом электронов становится внешним. Атом хлора имеет семь электронов на внешнем (валентном) уровне. Присоединение одного электрона приводит к образованию у атома хлора (хлорид-аниона) стабильной октетной электронной оболочки. Хлорид натрия образуется в результате перехода одного электрона от атома натрия к атому хлора. При этом образуются два иона — натрий приобретает положительный заряд, хлор — отрицательный. Оба элемента (натрий и хлор) получили электронные конфигурации ближайших инертов (соответственно, неона и аргона):

С помощью такой связи построено большинство неорганических соединений. Ионная связь наиболее характерна для солей металлов (электроположительных элементов) с неметаллами (электроотрицательными элементами), расположенными в правой части Периодической системы.

С первых уроков химии школьник усваивает, что мельчайшей частицей микромира, простейшим носителем химической формы движения материи является атом — наименьшая часть химического элемента, сохраняющая его свойства. Атомы формируют более сложные образования — молекулы — мельчайшие частицы вещества, характеризующие его свойства и способные к самостоятельному существованию. Напомним, что по строению вещества бывают молекулярные и немолекулярные. Из первых можно выделить обособленные микрочастицы — молекулы, из вторых — нет.

Вернёмся к описанному выше веществу с ионной связью — хлориду натрия. Ионная связь не имеет строгой направленности, т. е. каждый ион не имеет своего «персонального» противоиона. Ионы с противоположными зарядами за счёт электростатического притяжения формируют гигантскую ионную решётку, в которой расположено огромное число ионов в фиксированных положениях. Конкретно для хлорида натрия такая решётка имеет кубическую форму, в которой каждый катион Na+ взаимодействует с шестью анионами С1 и, наоборот. Хлорид натрия является ионным кристаллом и относится к немолекулярным веществам, в структуре которых нельзя выделить обособленные микрочастицы, способные к самостоятельному существованию, — молекулы.

Выше рассмотрен случай образования ионной связи за счёт взаимодействия одноатомных ионов. В химии имеется много примеров, когда заряженная частица-ион состоит из нескольких атомов (многоатомные ионы). Если заряженный частицей является фрагмент органической молекулы, то такие частицы называют органическими ионами (карбокатион, карбанион, алкоксид-анион, ацилат-анион). Их образование, структура и участие в элементарных актах гетеролитических органических реакций обсуждены в главе 7.