Kovalent va ion bogʻlanish

Ionli bogʻlanish kimyoviy bogʻlanishning bir turi boʻlib, u qarama-qarshi zaryadlangan ionlar yoki elektromanfiyligi keskin farq qiluvchi ikki atom oʻrtasidagi elektrostatik tortishishni oʻz ichiga oladi^[1] va ionli birikmalarda yuzaga keladigan asosiy oʻzaro taʼsirdir. Kovalent bogʻlanish va metall bogʻlanish bilan birga bogʻlanishning asosiy turlaridan biridir. Ionlar elektrostatik zaryadga ega boʻlgan atomlar (yoki atomlar guruhlari). Elektron olgan atomlar manfiy zaryadlangan ionlarni (anionlar deb ataladi) hosil qiladi. Elektronlarni yoʻqotadigan atomlar musbat zaryadlangan ionlarni (kationlar deb ataladi) hosil qiladi. Elektronlarning bunday uzatilishi kovalentlikdan farqli ravishda elektrovalentlik deb nomlanadi. Eng oddiy holatda, kation metall atomi, anion esa metall boʻlmagan atomdir, lekin bu ionlar yanada murakkab tabiatga ega boʻlishi mumkin, masalan, NH+ kabi molekulyar ionlar. NH
NH yoki SO2−
SO. Oddiyroq qilib aytganda, ion bogʻlanish har ikkala atom uchun ham toʻliq valentlik qobigʻini olish uchun elektronlarning metalldan metall boʻlmaganga oʻtishi natijasida yuzaga keladi.
Bir atom yoki molekula toʻliq elektronni boshqasiga oʻtkazadigan toza ionli bogʻlanish mavjud boʻlmasligini tan olish muhimdir: barcha ionli birikmalar maʼlum darajada kovalent bogʻlanish yoki elektron almashishga ega. Shunday qilib, „ionli bogʻlanish“ atamasi ion xarakteri kovalent xarakterdan katta boʻlsa, yaʼni ikki atom oʻrtasida katta elektron manfiylik farqi mavjud boʻlgan bogʻlanish beriladi, bu esa bogʻlanishning qutbli (ionli) boʻlishiga olib keladi. elektronlar teng taqsimlangan kovalent bogʻlanish. Qisman ion va qisman kovalent xarakterga ega boʻlgan bogʻlanishlar qutbli kovalent bogʻlanishlar deyiladi.
Ion birikmalari erigan yoki eritma holatida elektr tokini oʻtkazadi, odatda qattiq holatda emas. Ion birikmalari odatda yuqori erish nuqtasiga ega boʻlib, ular tarkibidagi ionlarning zaryadiga qarab. Zaryadlar qanchalik yuqori boʻlsa, birlashtiruvchi kuchlar shunchalik kuchli boʻladi va erish nuqtasi shunchalik yuqori boʻladi. Ular suvda ham eriydi; birlashtiruvchi kuchlar qanchalik kuchli boʻlsa, eruvchanligi shunchalik past boʻladi.
Umumiy koʻrinish[tahrir | manbasini tahrirlash]
Deyarli toʻliq yoki deyarli boʻsh valent qobigʻiga ega boʻlgan atomlar juda reaktiv boʻladi. Kuchli elektronegativ boʻlgan atomlar (galogenlarda boʻlgani kabi) koʻpincha valentlik qobigʻida faqat bitta yoki ikkita boʻsh orbitalga ega va koʻpincha boshqa molekulalar bilan bogʻlanadi yoki anionlarni hosil qilish uchun elektron oladi. Kuchsiz elektromanfiy atomlar (masalan, ishqoriy metallar) nisbatan kam valentlik elektronlariga ega boʻlib, ular kuchli elektronegativ boʻlgan atomlar bilan oson taqsimlanishi mumkin. Natijada, kuchsiz elektron manfiy atomlar elektron bulutini buzadi va kationlarni hosil qiladi.
Shakllanish[tahrir | manbasini tahrirlash]
Ionlanish energiyasi past boʻlgan element atomlari (odatda metall) barqaror elektron konfiguratsiyasiga erishish uchun elektronlarning bir qismini berganida, ionli bogʻlanish oksidlanish -qaytarilish reaksiyasidan kelib chiqishi mumkin. Bunda kationlar hosil boʻladi. Elektron yaqinligi yuqori boʻlgan boshqa elementning atomi (odatda metall boʻlmagan) barqaror elektron konfiguratsiyasiga erishish uchun bir yoki bir nechta elektronni qabul qiladi va elektronlarni qabul qilgandan soʻng atom anionga aylanadi. Odatda, barqaror elektron konfiguratsiyasi s-gruppa va p-gruppadagi elementlar uchun olijanob gazlardan biri va d-gruppa va f-gruppa elementlari uchun alohida barqaror elektron konfiguratsiyalardir. Anionlar va kationlar orasidagi elektrostatik tortishish kristallografik panjarali qattiq jismning hosil boʻlishiga olib keladi, unda ionlar oʻzgaruvchan tarzda joylashadi. Bunday panjarada odatda diskret molekulyar birliklarni ajratib boʻlmaydi, shuning uchun hosil boʻlgan birikmalar molekulyar xarakterga ega emas. Biroq, ionlarning oʻzi murakkab boʻlishi mumkin va atsetat anioni yoki ammoniy kationi kabi molekulyar ionlarni hosil qilishi mumkin.
Litiy ftorid hosil qilish uchun litiy va ftor oʻrtasidagi ionli bogʻlanishning ifodalanishi. Litiy past ionlanish energiyasiga ega va oʻzining yakka valentlik elektronini musbat elektron yaqinlikka ega boʻlgan va lityum atomi tomonidan berilgan elektronni qabul qiladigan ftor atomiga osongina beradi. Natijada, litiy geliy bilan izoelektronik, ftor esa neon bilan izoelektronikdir. Ikki hosil boʻlgan ionlar oʻrtasida elektrostatik oʻzaro taʼsir sodir boʻladi, lekin odatda agregatsiya ulardan ikkitasi bilan cheklanmaydi. Buning oʻrniga, ionli bogʻlanish orqali tutilgan butun panjaraga agregatsiya hosil boʻladi.
Masalan, oddiy osh tuzi natriy xloriddir. Natriy (Na) va xlor (Cl) birlashganda, natriy atomlarining har biri elektronni yoʻqotib, kationlarni (Na ⁺) hosil qiladi va xlor atomlarining har biri anionlarni (Cl ^-) hosil qilish uchun elektron oladi. Keyin bu ionlar natriy xlorid (NaCl) hosil qilish uchun 1:1 nisbatda bir-biriga tortiladi.
Na + Cl → Na ⁺ + Cl ^- → NaCl
Biroq, zaryadning neytralligini saqlash uchun anionlar va kationlar oʻrtasidagi qatʼiy nisbatlar kuzatiladi, shuning uchun ionli birikmalar, umuman olganda, molekulyar birikmalar boʻlmasa ham, stoxiometriya qoidalariga boʻysunadi. Qotishmalarga oʻtuvchi va aralash ion va metall bogʻlanishga ega boʻlgan birikmalar uchun endi bunday boʻlmasligi mumkin. Koʻpgina sulfidlar, masalan, stoxiometrik boʻlmagan birikmalar hosil qiladi.
Koʻpgina ionli birikmalar tuzlar deb ataladi, chunki ular NaOH kabi Arrenius asosining neytrallanish reaksiyasi natijasida HCl kabi Arrenius kislotasi bilan hosil boʻlishi mumkin
NaOH + HCl → NaCl + H2O

Kation hosil qilish uchun elektronlarni olib tashlash endotermik boʻlib, tizimning umumiy energiyasini oshiradi. Mavjud aloqalarning uzilishi yoki anionlarni hosil qilish uchun bir nechta elektron qoʻshilishi bilan bogʻliq energiya oʻzgarishlari ham boʻlishi mumkin. Biroq, anionning kationning valentlik elektronlarini qabul qilish harakati va ionlarning bir-biriga keyingi tortilishi (panjara) energiyani chiqaradi va shu bilan tizimning umumiy energiyasini pasaytiradi.

Reaksiya uchun umumiy energiya oʻzgarishi qulay boʻlgan taqdirdagina ionli bogʻlanish sodir boʻladi. Umuman olganda, reaksiya ekzotermik, lekin, masalan, simob oksidi (HgO) hosil boʻlishi endotermikdir. Hosil boʻlgan ionlarning zaryadi ionli bogʻlanish kuchining asosiy omili hisoblanadi, masalan, C ⁺ A tuzi Kulon qonuniga koʻra C ²⁺ A ^2− dan taxminan toʻrt baravar kuchsiz elektrostatik kuchlar taʼsirida ushlab turiladi, bunda C va A mos ravishda generik kation va anionni ifodalaydi. Ushbu soddalashtirilgan argumentda ionlarning oʻlchamlari va panjaraning oʻziga xos oʻrami eʼtiborga olinmaydi.
Tuzilmalar[tahrir | manbasini tahrirlash]