Номер 1, страница 21 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Проверьте свои знания. Параграф 4. Ионная химическая связь и ионные кристаллические решётки. Глава I. Строение веществ - номер 1, страница 21.

Условие.

1. Какая связь называется ионной? Как она образуется? Какие группы элементов образуют бинарные соединения с ионной связью?

Решение.

Решение 2.

Какая связь называется ионной?

Ионная связь — это химическая связь, которая образуется в результате электростатического притяжения между противоположно заряженными ионами (катионами и анионами). Эта связь возникает между атомами элементов, которые значительно отличаются по своей электроотрицательности (ЭО). Как правило, разница в электроотрицательности (${\Delta \chi}$) для атомов в ионном соединении превышает 1.7 по шкале Полинга.

Ответ: Ионной называется химическая связь, основанная на электростатическом притяжении между катионами и анионами.

Как она образуется?

Процесс образования ионной связи можно разделить на два основных этапа:

1. Перенос электронов и образование ионов. Атом с низкой электроотрицательностью (обычно металл) отдает один или несколько своих валентных электронов. В результате он превращается в положительно заряженный ион — катион. Например, атом натрия ($Na$) отдает один электрон, образуя катион натрия ($Na^+$):
   $Na - 1e^- \rightarrow Na^+$
   Атом с высокой электроотрицательностью (обычно неметалл) принимает эти электроны, превращаясь в отрицательно заряженный ион — анион. Например, атом хлора ($Cl$) принимает один электрон, образуя анион хлорида ($Cl^-$):
   $Cl + 1e^- \rightarrow Cl^-$
2. Электростатическое притяжение. Образовавшиеся разноименно заряженные ионы притягиваются друг к другу силами Кулона. Это притяжение и представляет собой ионную связь. В твердом состоянии ионы образуют упорядоченную структуру — ионную кристаллическую решетку, в которой каждый ион окружен ионами противоположного знака.

Ответ: Ионная связь образуется путем полного перехода валентных электронов от атома металла к атому неметалла, что приводит к образованию катионов и анионов, которые затем притягиваются друг к другу электростатическими силами.

Какие группы элементов образуют бинарные соединения с ионной связью?

Бинарные соединения с преимущественно ионной связью образуются между типичными металлами и типичными неметаллами. Эти элементы расположены в разных частях Периодической системы Д.И. Менделеева.

• Элементы, образующие катионы: это металлы, которые легко отдают электроны. К ним относятся:
  • Щелочные металлы (элементы 1-й группы главной подгруппы), например, литий ($Li$), натрий ($Na$), калий ($K$). Они образуют ионы с зарядом $+1$.
  • Щелочноземельные металлы (элементы 2-й группы главной подгруппы), например, магний ($Mg$), кальций ($Ca$), барий ($Ba$). Они образуют ионы с зарядом $+2$.
  • Некоторые металлы 13-й группы, например, алюминий ($Al$), который образует ион с зарядом $+3$.
• Элементы, образующие анионы: это неметаллы, которые легко принимают электроны. К ним относятся:
  • Галогены (элементы 17-й группы), например, фтор ($F$), хлор ($Cl$), бром ($Br$). Они образуют ионы с зарядом $-1$.
  • Халькогены (элементы 16-й группы), например, кислород ($O$), сера ($S$). Они образуют ионы с зарядом $-2$.
  • Элементы 15-й группы, такие как азот ($N$) и фосфор ($P$), могут образовывать ионы с зарядом $-3$.

Таким образом, классическим примером является взаимодействие металла из 1-й или 2-й группы с неметаллом из 16-й или 17-й группы.

Ответ: Бинарные соединения с ионной связью образуют, как правило, металлы 1-й и 2-й групп (а также некоторые металлы 13-й группы) с неметаллами 16-й и 17-й групп (а также некоторыми из 15-й группы).