]> 2. 2. Ионная связь
 
Домой Взаимодействие атомов с частицами и веществом>> Разделы Список литературы Обозначения Справочник


2.Молекулы

2.2.Ионная связь

Предыдущий Молекулы Следующий
H+2
X2+g
s σ g
H( 2S)+H +
H2
X1+g(1 s σ) 22S+ 2S
B1+u(1 s σ)(2 p σ)2S+ 2P
c3 Π u(1 s σ)(2 p π)2S+ 2P
a3+u(1 s σ)(2 p σ)2S+ 2P
C1 Π u(1 s σ)(2 p π)2S+ 2P
C2X1+g( σ g1 s) 2( σ u1 s) 2( σ g2 s) 2( σ u2 s) 2( π u1 p) 4.
NOX2(1 s σ) 2(2 s σ) 2(1 p σ) 2(1 p π) 4(3 s σ) 2(1 p σ) 2 x(3 p π)N( 4S)+ O( 3P)
He2
a3+u(1 s σ) 3(2 s σ)1S+2 3S
A1+u(1 s σ) 3(2 s σ)1S+2 1P
b3 Π g(1 s σ) 3(2 p σ π)1S+2 3P
B1 Π g(1 s σ) 3(2 p σ π)1S+2 1P
CHX2 Π1 σ 22 σ 23 σ 21 πC( 3P)+ H( 2S)

Ионная связь основана на свойстве атомов иметь в качестве наиболее стабильных замкнутые электронные оболочки. Это проявляется, в частности, в том, что энергия ионизации I, т.е. удаление одного электрона, сильно зависит от электронной конфигурации (см. рис. 5). Величина ионизации мала, когда в оболочке один электрон, и максимальна, когда оболочка полностью заполнена, как в инертных газах. Данную закономерность легко понять, если учесть, что когда на верхней оболочке находится один электрон, то остальные находятся на внутренних, более близко расположенных к ядру оболочках и сильно экранируют заряд ядра, т.е. на верхний электрон действует ядро с эффективным зарядом .В противоположном случае, когда много электронов в одной оболочке, все они эквивалентны, находятся на одинаковом расстоянии и экранирующий эффект ослабевает. На каждый электрон как бы действует ядро с большим эффективным зарядом Z ne , близким к числу электронов в оболочке.

Атомам, у которых на внешней оболочке не хватает одного электрона, оказывается энергетически выгодно присоединение электрона для заполнения оболочки. При этом образуется отрицательный ион. Энергия связи (сродства к электрону) максимальна у галогенов: у фтора - 3,45 эВ; хлора - 3,61 эВ; брома - 3,36 эВ; иода - 3,06 эВ.

Рассмотрим энергетические условия образования молекулы NaCl. Энергия ионизации натрия 5,1 эВ:

Na+5,1эВ → Na ++ e +
.

Энергия, выделяющаяся при присоединении электрона атомом NaCl, равна 3,6 эВ:
Cl+ e -Cl -+3,6 эВ.


Таким образом, если рассматривать отдельно образование двух ионов Na + и Cl -, то необходимо затратить энергию 1,5 эВ. Однако, если эти ионы сближаются на расстояние ~4 Ao, то должна выделиться энергия их электростатического взаимодействия, которая оказывается равной 3,6 эВ, т.е.
Na ++ -N +Cl -+3,6 эВ.


Следовательно, энергия связи молекулы с таким расстоянием между атомами равна 3,6 - 1,5 = 2,1 эВ.

Предыдущий Молекулы Следующий