Wiązanie jonowe i transfer elektronów

Wiązania jonowe powstają w wyniku przeniesienia elektronów z metali na niemetale. W porównaniu do wiązań kowalencyjnych, w których elektrony są wspólne, w wiązaniach jonowych metale mają tendencję do gubienia, a niemetale mają tendencję do przyjmowania elektronów - ale dlaczego? 

Najbardziej stabilną konfiguracją elektronową atomu jest pełny oktet. Osiągnięcie tego stanu w połączeniu z obniżeniem energii potencjalnej jest główną siłą napędową tworzenia wiązań. 

Ale jak przewidzieć, kiedy elektrony zostaną przeniesione, a nie współdzielone? W tym celu zbadaj energie jonizacji i powinowactwa elektronowe atomów.

W układzie okresowym pierwiastków metale blokowe s mają niskie energie jonizacji. Ułatwia to utratę elektronów w celu dotarcia do oktetu podczas jednoczesnego tworzenia kationów. 

Wręcz przeciwnie, niemetale z bloku p, z wyjątkiem gazów szlachetnych, mają wysokie powinowactwo elektronowe i łatwo akceptują elektrony do tworzenia anionów. Przeciwnie naładowane kationy i aniony ulegają silnym oddziaływaniom elektrostatycznym, przyciągając się nawzajem, tworząc wiązania jonowe.

Związki jonowe często tworzą twarde i dobrze zdefiniowane struktury krystaliczne o wysokich temperaturach topnienia, ze względu na silne przyciąganie elektrostatyczne między jonami.

Weźmy pod uwagę fluorek litu, związek jonowy składający się z litu i fluoru. Kiedy lit traci elektron, aby stać się kationem litu w duecie, elektron jest pobierany przez fluor, tworząc anion z oktetem.

Zgodnie z prawem Coulomba te dwie naładowane cząstki są przyciągane do siebie, tworząc fluorek litu, związek obojętny. 

Model Lewisa można wykorzystać do opisu i przewidywania wzoru chemicznego związków jonowych. Symbol Lewisa pokazuje ładunki w prawym górnym rogu i przedstawia aniony i kationy z symbolem zapisanym w nawiasach. 

Weźmy pod uwagę chlorek strontu, powszechnie używaną sól w celu uzyskania jaskrawoczerwonego koloru w fajerwerkach. Symbol Lewisa dla strontu ma dwa, a chlor ma jeden niesparowany elektron.

Stront musi stracić dwa elektrony, podczas gdy chlor musi zyskać jeden elektron, aby osiągnąć oktet. Dlatego jeden kation strontu wiąże się z dwoma anionami chlorkowymi w stosunku 1:2.