5. Іонний зв’язок.

Йонний зв’язок – це хімічний зв’язок, що зумовлений електростатичним притяганням різнойменно заряджених йонів, на які перетворюються атоми внаслідок віддавання і приєднання електронів.

Електричний заряд, якого при цьому набувають йони, називається зарядом іонів:

Йонний зв’язок утворюється між атомами елементів, які значно відрізняються за своєю електронегативністю.

Металічний зв’язок – це хімічний зв’язок, зумовлений взаємодією делокалізованих валентних електронів (електронного газу) з позитивно зарядженими іонами кристалічних граток металів.

У атомах металічних елементів число валентних електронів набагато менше, ніж вільних орбіталей, внаслідок чого можливе вільне переміщення електронів по орбіталях різних атомів одного й того самого металу. Електрони усуспільнюються всіма атомами металу. Такий вид зв’язку характерний для металів у твердому і рідкому станах, а в газуватому атоми в металах зв’язуються між собою тільки ковалентними зв’язком (Li₂, Cu₂ та ін.).

Водневий зв‘язок – це особливий хімічний зв’язок, типу X – H ® ® ® Y, що виникає в тих випадках, коли атом Гідрогену опиняється між двома електронегативними атомами X та Y (найчастіше атомати Флуору F, Оксигену О, Нітрогену N).

Він може бути міжмолекулярним (Ван-дер-Ваальсова взаємодія) і внутрішньомолекулярним:

Завдяки утворенню водневого зв’язку між молекулами фторидна кислота, вода, метанол є рідинами.

За рахунок водневих зв’язків між карбонільними та аміногрупами закручується поліпептидний ланцюг у формі спіралі й виникає вторинна структура білка - приклад внутрішньомолекулярних водневих зв’язків.

Вторинна структура білка

Кристалічні гратки в сполуках з різними видами хімічного зв’язку

Кристалічні гратки – певне просторове розміщення частинок (атомів, молекул, йонів), з яких побудована речовина.

Залежно від частинок, що містяться у вузлах кристалічних граток, і від природи хімічного зв’язку між ними, розрізняють атомні, йонні, металічні й молекулярні кристалічні гратки:

Атомні Металічні Йонні

Молекулярні

У вузлах атомних кристалічних граток містяться атоми, з’єднані між собою ковалентним зв’язком. Речовини з такими гратками характеризуються високою твердістю, тугоплавкістю, нерозчинністю практично в жодному з розчинників. Такі гратки властиві бору, силіцію, германію, кремнезему тощо. Прикладом може служити алмаз – одна з алотропних модифікацій Карбону:

Атомні кристалічні гратки алмазу

Алотропними модифікаціями називають прості речовини, утворені атомами одного й того самого хімічного елемента, які мають різну будову і різні властивості.

Існування алотропних модифікацій викликано двома причинами:

1) різним числом атомів у молекулі (кисень О2 і озон О3);

2) різною структурою кристалів (графіт, алмаз, карбін, фулерен або білий, червоний і чорний фосфор).

У вузлах йонних кристалічних граток містяться позитивно і негативно заряджені йони, які з’єднуються силами електростатичного притягання. В йонних кристалах існує йонний зв’язок. До сполук з йонними кристалічними гратками належать більшість солей і деякі оксиди. Речовини з йонними гратками є електролітами. Вони тугоплавкі, нелеткі, порівняно міцні.

У вузлах металічних кристалічних граток розміщені окремі атоми і позитивно заряджені йони металу, між якими міститься електронний газ. Хімічний зв’язок – металічний.

У вузлах молекулярних кристалічних граток містяться полярні або неполярні молекули, між якими діють сили міжмолекулярної взаємодії (сили Ван-дер-Ваальса), доволі слабкі. Тому речовини з такими гратками леткі, мають невелику твердість, низькі температури плавлення, погану розчинність у воді. За стандартних умов, як правило, це гази й рідини.