Ein ionisches Band ist ein Typ des chemischen Bandes, das durch eine elektrostatische Anziehungskraft zwischen zwei entgegengesetzt beladenen Ionen gebildet ist. Ionische Obligationen werden zwischen einem cation gebildet, der gewöhnlich ein Metall und ein Anion ist, das gewöhnlich ein Nichtmetall ist. Das reine ionische Abbinden kann nicht bestehen: Alle ionischen Zusammensetzungen haben etwas Grad des Covalent-Abbindens. So wird ein ionisches Band als ein Band betrachtet, wo der ionische Charakter größer ist als der covalent Charakter. Je größer der Unterschied in der Elektronegativität zwischen den zwei am Band beteiligten Atomen, desto ionischer (polar) das Band ist. Obligationen mit teilweise ionischem und teilweise covalent Charakter werden polare covalent Obligationen genannt. Das ionische Abbinden ist eine Form des Noncovalent-Abbindens.

Ionische Zusammensetzungen führen Elektrizität wenn geschmolzen oder in der Lösung, aber nicht als ein Festkörper. Sie haben allgemein einen hohen Schmelzpunkt und neigen dazu, in Wasser auflösbar zu sein.

Bildung

Die Bildung eines ionischen Bandes geht weiter, wenn das Atom eines Elements (gewöhnlich Metall), wessen Ionisationsenergie niedrig ist, etwas von seinem Elektron (En) veröffentlicht, um eine stabile Elektronkonfiguration und nach der Ausgabe von etwas von seinem Elektron (En) zu erreichen, wird das Atom cation. Das Atom eines anderen Elements (gewöhnlich nicht metallen), wessen Elektronsympathie positiv ist, akzeptiert dann, dass das Elektron (En), wieder eine stabile Elektronkonfiguration und nach dem akzeptierenden Elektron (En) erreicht, das Atom wird Anion. Gewöhnlich ist die stabile Elektronkonfiguration eines des edlen Benzins für Elemente im S-Block und dem P-Block und den besonderen stabilen Elektronkonfigurationen für den D-Block und die F-Block-Elemente. Die elektrostatische Anziehungskraft zwischen diesen zwei Entitäten formt sich der ionische bond.it wird gebildet, um stabile octate Struktur zu erreichen.

Zum Beispiel ist allgemeines Tabellensalz Natriumchlorid. Wenn Natrium (Na) und Chlor (Kl.), die Natriumsatome verbunden wird, verliert jeder ein Elektron, sich cations (Na) und die Chlor-Atome jeder Gewinn ein Elektron formend, um Anionen (Kl.) zu bilden. Diese Ionen werden dann von einander in 1:1 Verhältnis angezogen, um Natriumchlorid (NaCl) zu bilden.

: Na + Kl.  Na + Kl.  NaCl

Die Eliminierung von Elektronen vom cation ist endothermic, die gesamte Energie des Systems erhebend. Es kann auch Energieänderungen geben, die mit dem Brechen von vorhandenen Obligationen oder der Hinzufügung mehr als eines Elektrons vereinigt sind, um Anionen zu bilden. Jedoch senkt die Handlung des Anions, das die Wertigkeitselektronen des cation und die nachfolgende Anziehungskraft der Ionen zu einander Ausgabe-Energie akzeptiert, und so die gesamte Energie des Systems.

Das ionische Abbinden wird nur vorkommen, wenn die gesamte Energieänderung für die Reaktion geneigt ist - wenn die Reaktion exothermic ist. Je größer die resultierende Energieänderung, desto stärker das Band. Die niedrige Elektronegativität von Metallen und hohe Elektronegativität von Nichtmetallen bedeuten, dass die Reaktion zwischen einem Metall und einem Nichtmetall am geneigtesten ist.

Struktur

Ionische Zusammensetzungen im festen Zustand bilden Gitter-Strukturen. Die zwei Hauptfaktoren in der Bestimmung der Form des Gitters sind die Verhältnisanklagen der Ionen und ihre Verhältnisgrößen. Einige Strukturen werden durch mehrere Zusammensetzungen angenommen; zum Beispiel wird die Struktur des Felsen-Salz-Natriumchlorids auch durch viele alkalische Halogenide und binäre Oxyde wie MgO angenommen.

Band-Kraft

Für eine feste kristallene ionische Zusammensetzung wird die Enthalpy-Änderung im Formen des Festkörpers von gasartigen Ionen die Gitter-Energie genannt.

Der experimentelle Wert für die Gitter-Energie kann mit dem Geborenen-Haber Zyklus bestimmt werden. Es kann auch mit der Geborenen-Landé Gleichung als die Summe der elektrostatischen potenziellen Energie berechnet werden, die durch das Summieren von Wechselwirkungen zwischen cations und Anionen und einer kurzen Reihe abstoßender potenzieller Energiebegriff berechnet ist. Das elektrostatische Potenzial kann in Bezug auf die zwischenionische Trennung und eine Konstante ausgedrückt werden (Madelung unveränderlich), der die Geometrie des Kristalls in Betracht zieht. Die Geborene-Landé Gleichung gibt einen angemessenen passenden der Gitter-Energie z.B des Natriumchlorids, wo der berechnete Wert 756 kJ/mol ist, der mit 787 kJ/mol das Verwenden des Geborenen-Haber Zyklus vergleicht.

Polarisationseffekten

Ionen in Kristallgittern von rein ionischen Zusammensetzungen sind kugelförmig; jedoch, wenn das positive Ion klein und/oder hoch beladen ist, wird es die Elektronwolke des negativen Ions, eine in den Regierungen von Fajans zusammengefasste Wirkung verdrehen. Diese Polarisation des negativen Ions führt zu einer Zunahme der Zuschlag-Dichte zwischen den zwei Kernen, d. h. zu teilweisem covalency. Größere negative Ionen werden leichter polarisiert, aber die Wirkung ist gewöhnlich nur wichtig, wenn positive Ionen mit Anklagen 3 + (z.B, Al) beteiligt werden. Jedoch, 2 + Ionen (Sein) oder sogar 1 + (Li) Show etwas sich spaltende Macht, weil ihre Größen so klein sind (z.B ist LiI ionisch, aber hat einen covalent, der Gegenwart verpfändet). Bemerken Sie, dass das nicht die ionische Polarisationswirkung ist, die sich auf die Versetzung von Ionen im Gitter wegen der Anwendung eines elektrischen Feldes bezieht.

Vergleich mit covalent Obligationen

In einem ionischen Band werden die Atome durch die Anziehungskraft von entgegengesetzten Ionen gebunden, wohingegen, in einem covalent Band, Atome durch das Teilen von Elektronen gebunden werden, um stabile Elektronkonfigurationen zu erreichen. Im Covalent-Abbinden wird die molekulare Geometrie um jedes Atom durch VSEPR-Regeln bestimmt, wohingegen, in ionischen Materialien, die Geometrie maximalen sich verpacken lassenden Regeln folgt.

Rein ionische Obligationen können nicht bestehen, weil die Nähe der am Band beteiligten Entitäten etwas Grad erlaubt, Elektrondichte zwischen ihnen zu teilen. Deshalb haben alle ionischen Obligationen etwas covalent Charakter.

So wird ein ionisches Band als ein Band betrachtet, wo der ionische Charakter größer ist als der covalent Charakter. Je größer der Unterschied in der Elektronegativität zwischen den zwei am Band beteiligten Atomen, desto ionischer (polar) das Band ist. Obligationen mit teilweise ionischem und teilweise covalent Charakter werden polare covalent Obligationen genannt.

Zum Beispiel haben Na-Cl und Obligationen des Mg-O einiges Prozent covalency, während Obligationen des Si-O um gewöhnlich ~50 % ionisch sind und ~50 % covalent.

Elektrisches Leitvermögen

Ionische Zusammensetzungen, wenn geschmolzen oder aufgelöst, können Elektrizität führen, weil die Ionen in diesen Bedingungen bewegungsfrei sind und Elektronen zwischen der Anode und der Kathode tragen. In der festen Form, jedoch, können sie nicht führen, weil die Elektronen zu dicht für sie zusammengehalten werden, um sich zu bewegen. Jedoch können einige ionische Zusammensetzungen Elektrizität, wenn fest, führen. Das ist wegen der Wanderung der Ionen selbst unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes. Diese Zusammensetzungen sind als schnelle Ion-Leiter bekannt.

Siehe auch

• Das Gesetz der Ampere-Sekunde
• Ionisches Potenzial
• Geradlinige Kombination von atomarem orbitals
• Kreuzung
• Chemische Widersprüchlichkeit

Links

• Ionischer Abbinden-Tutorenkurs
• Video auf dem ionischen Abbinden