10.Ионная связь. Типы ковалентных молекул.

Если элементы очень сильно различаются по своим химическим свойствам, то электронная пара может полностью переместиться в поле ядра того атома, который характеризуется большей величиной электроотрицательности. В результате перемещения электронной пары возникают заряженные частицы — ионы, одни из которых, имеют положительный заряд, другие — отрицательный. Разноименно заряженные ионы стягиваются друг с другом за счет сил электростатического притяжения. Возникшую связь называют ионной или электровалентной.

Ионная связь качественно отлична от ковалентной и менее распространена, так как она образуется между атомами элементов резко различных по своему химическому характеру, например, между атомами щелочных металлов и галогенов. В отличие от ковалентной связи ионная связь не обладает насыщаемостью. Так, в кристалле поваренной соли каждый ион натрия взаимодействует с шестью ионами хлора

Валентность элементов в ионных соединениях может быть положительной и отрицательной. При образовании окиси кальция СаО два s-электрона атома кальция и два р-электрона атома кислорода участвуют в образовании двух электронных пар, которые полностью перемещаются, в поле ядра атома кислорода. В результате образуются ионы и , которые электростатически притягиваются друг к другу, образуя СаО. В этом соединении ион кальция имеет положительную валентность, равную двум, а ион кислорода — отрицательную, также разную двум. Каждый из ионов, образующих кристалл СаО, имеет устойчивую структуру внешнего электронного слоя (октет). Прочность ионных связей определяется стабильностью таких электронных конфигураций.

Понятие о положительной и отрицательной валентности элементов, образующих ковалентные соединения, не имеет смысла, так как в этих соединениях нет ионов. Поэтому в настоящее время пользуются представлением о степени окисления или окислительном числе. В ионном соединении степень окисления иона равна его заряду. В соединении с ковалентными связями степень окисления атома определяется числом электронов, участвующих в образовании связи, и его электроотрицательностью. Например, степень окисления азота в аммиаке равна 3—, так как три электрона от атомов водорода смещены к более электроотрицательному атому азота; степень окисления водорода равна 1+. Степень окисления кислорода обычно равна 2—. Исходя из этого легко определить степень окисления другого элемента с ним связанного. Исключением является соединение F2O, в котором степень окисления кислорода равна 2+, так как фтор самый электроотрицательный элемент и степень окисления его всегда равна 1—. Степень окисления водорода, как правило, равна 1 +. Исключение составляет степень окисления водорода в гидридах (NаН, СаН2), в которых она равна 1 —.

Зная степень окисления одного элемента, легко установить степень окисления другого, так как сумма степеней окисления атомов, образующих молекулу, равна нулю.

Характер химических связей оказывает существенное влияние на свойства веществ. Так, вещества с ионными связями в молекулах, как правило, имеют более высокие температуры кипения и плавления, чем вещества, состоящие из молекул с неполярными ковалентными связями. Промежуточное положение по свойствам занимают вещества, в молекулах которых атомы соединены ковалентной полярной связью.