Ионная связь

Ионная связь – электростатическое притяжение между иона­ми, образованными путем полного смещения электронной пары к од­ному из атомов.

Na⁺ Cl^–, NH₄⁺ OH^–

Ионная связь – предельный случай полярной ковалентной связи (разность ЭО атомов >1,7 по шкале Полинга). Даже такая «предельно ионная» молекула, как хлорид цезия, фактически не является ионной на 100 %.

В отличие от ковалентной связи, ионная связь не обладает направленностью (т.к. электрическое поле иона обладает сферической симметрией) и поэтому взаимодействие между ионами осуществляется независимо от направления.

Ионная связь не обладает насыщаемостью (к данному иону присоединяется различное число ионов противоположного знака) и характеризуется значительной полярностью.

Энергетически наиболее выгодно, когда каждый ион окружен максимальным чис­лом ионов противоположного знака. Однако из-за отталкивания од­ноименных ионов друг от друга устойчивость системы достигается лишь при определенной взаимной координации ионов. Подобная взаимная координация ионов достигается при образова­нии простой кубической кристаллической решетки хлорида натрия, в узлах которой находятся ионы натрия (темные кружочки) и ионы хлора (светлые кружочки).

Таким образом, весь кристалл поваренной соли представляет со­бой как бы одну огромную макромолекулу, состоящую из огромного числа ионов (Nа⁺Сl^–)_n. Поэтому для ионных соединений понятие простых двухатомных молекул типа NаСl или СsBr при обычных условиях теряет смысл. Отдельные молекулы типа NаСl существо­вать могут в газовой фазе при очень высоких тем­пературах (температура кипения NаСl +1450 °С) и низких давлениях, когда вероятность столкновения между молекулами мала.

У атомов одних элементов преимущественно проявляется тенденция к потере электронов с превращением в положительно заряженные ионы (катионы), атомы же других элементов, наоборот, стремятся приобрести электроны, переходя при этом в отрицательно заряженные ионы (анионы).

Металлическая связь

Металлы объединяют свойства, имеющие общий характер и от­личающиеся от свойств других веществ. Такими свойствами явля­ются сравнительно высокие температуры плавления, способность к отражению света, высокая тепло- и электропроводность. Эти осо­бенности обязаны существованию в металлах особого вида связи – металлической связи.

Металлическая связь – связь между положительными ионами в кристаллах металлов, осуществляемая за счет притяжения электронов, свободно перемещающихся по кристаллу. В соответствии с положением в периодической системе атомы металлов имеют не­большое число валентных электронов. Эти электроны достаточно слабо связаны со своими ядрами и могут легко отрываться от них. В результате в кристаллической решетке металла появляются положи­тельно заряженные ионы и свободные электроны. Поэтому в кри­сталлической решетке металлов существует большая свобода пере­мещения электронов.

Именно этим и объясняется, например, пластичность метал­лов, т.е. возможность смещения ионов и атомов в любом направле­нии без нарушения связи.

Металлическая связь отличается от ковалентной ненаправленностью (валентные электроны распределены по кристаллу равно­мерно) и меньшей прочностью (ее энергия в 3–4 раза меньше энергии ковалентной связи).