Jakie Wiązanie Występuje Pomiędzy Metalem I Niemetalem

Hej klaso! Widzę, że interesuje Was wiązanie między metalem a niemetalem. Spróbuję to wytłumaczyć jak najprościej.

Wyobraźcie sobie, że macie dwa dzieciaki: jedno jest bogate i ma mnóstwo zabawek (to nasz metal), a drugie jest biedne i zabawek mu brakuje (to nasz niemetal). Bogate dziecko ma tak dużo zabawek, że chętnie by się którąś podzieliło, a biedne dziecko bardzo by chciało jakąś zabawkę dostać. I właśnie to dzieje się w wiązaniu między metalem a niemetalem!

Metale, tak jak to bogate dziecko, mają tendencję do oddawania elektronów (czyli tych naszych zabawek). Robią to, bo chcą stać się bardziej stabilne. Niemetale, jak to biedne dziecko, bardzo chętnie te elektrony przyjmują, bo też chcą być bardziej stabilne. Kiedy metal oddaje elektron niemetalowi, powstaje między nimi silne przyciąganie elektrostatyczne. To tak, jakby te dzieciaki związały się sznurkiem po wymianie zabawek – nie chcą się od siebie odsunąć!

To przyciąganie elektrostatyczne, powstałe dzięki oddaniu i przyjęciu elektronów, nazywamy wiązaniem jonowym. Jest to bardzo mocne wiązanie. Związki jonowe, czyli substancje, w których występuje wiązanie jonowe, często mają wysokie temperatury topnienia i wrzenia. Pomyślcie o soli kuchennej (chlorku sodu – NaCl). Żeby ją stopić, trzeba ją rozgrzać do bardzo wysokiej temperatury!

Żeby jeszcze lepiej to zrozumieć, spójrzmy na kilka przykładów:

• Chlorek sodu (NaCl) – sól kuchenna: Sód (Na) jest metalem i chętnie oddaje jeden elektron. Chlor (Cl) jest niemetalem i bardzo chętnie ten elektron przyjmuje. Sód oddaje elektron chlorowi, tworząc jony Na+ (jon sodu) i Cl- (jon chlorkowy). Te jony przyciągają się elektrostatycznie, tworząc kryształ chlorku sodu.

• Tlenek magnezu (MgO): Magnez (Mg) jest metalem i oddaje dwa elektrony. Tlen (O) jest niemetalem i przyjmuje te dwa elektrony. Magnez oddaje elektrony tlenowi, tworząc jony Mg2+ (jon magnezu) i O2- (jon tlenkowy). Te jony przyciągają się, tworząc związek jonowy – tlenek magnezu.

Pamiętajcie, że nie wszystkie związki, które zawierają metal i niemetal, są jonowe. Czasami elektrony nie są oddawane i przyjmowane w całości, ale współdzielone. Wtedy mamy do czynienia z innym typem wiązania, na przykład z wiązaniem kowalencyjnym spolaryzowanym. Ale to już temat na inną lekcję!

Charakterystyka Związków Jonowych

Związki jonowe mają kilka charakterystycznych właściwości, które wynikają z ich budowy. Oprócz wspomnianych już wysokich temperatur topnienia i wrzenia, warto zwrócić uwagę na:

• Kruchość: Kryształy jonowe są kruche. Jeśli uderzycie w kryształ soli, to on się rozkruszy, a nie odkształci. Dzieje się tak dlatego, że przesunięcie warstwy jonów powoduje, że jony o tym samym ładunku znajdują się obok siebie i zaczynają się odpychać, co prowadzi do pęknięcia kryształu.

• Rozpuszczalność w wodzie: Wiele związków jonowych dobrze rozpuszcza się w wodzie. Woda, dzięki swojej polarnej budowie, potrafi "oderwać" jony od kryształu i otoczyć je swoimi cząsteczkami (proces solwatacji). To sprawia, że jony rozpraszają się w wodzie, tworząc roztwór. Jednak nie wszystkie związki jonowe są dobrze rozpuszczalne w wodzie. Rozpuszczalność zależy od siły przyciągania między jonami w krysztale i od tego, jak silnie woda potrafi je solwatować.

• Przewodnictwo elektryczne: W stanie stałym związki jonowe nie przewodzą prądu elektrycznego. Dzieje się tak dlatego, że jony są "unieruchomione" w sieci krystalicznej i nie mogą swobodnie się przemieszczać. Natomiast w stanie stopionym lub w roztworze wodnym związki jonowe przewodzą prąd elektryczny. Dzieje się tak dlatego, że jony stają się ruchliwe i mogą przemieszczać się w polu elektrycznym, przenosząc ładunek.

Dlaczego metale chcą oddawać elektrony, a niemetale chcą je przyjmować?

Dzieje się tak, ponieważ atomy dążą do uzyskania konfiguracji elektronowej gazu szlachetnego, czyli do posiadania 8 elektronów na zewnętrznej powłoce elektronowej (oktet elektronowy). Gazy szlachetne są bardzo stabilne chemicznie, ponieważ mają wypełnioną powłokę walencyjną.

Metale zazwyczaj mają niewiele elektronów na zewnętrznej powłoce (np. sód ma 1 elektron, magnez ma 2 elektrony). Łatwiej jest im oddać te elektrony, niż przyjąć kilka dodatkowych, aby osiągnąć oktet. Oddając elektrony, metal staje się jonem dodatnim (kationem) i uzyskuje konfigurację elektronową gazu szlachetnego znajdującego się "przed" nim w układzie okresowym.

Niemetale zazwyczaj mają blisko do oktetu na zewnętrznej powłoce (np. chlor ma 7 elektronów, tlen ma 6 elektronów). Łatwiej jest im przyjąć kilka elektronów, niż oddać wszystkie. Przyjmując elektrony, niemetal staje się jonem ujemnym (anionem) i uzyskuje konfigurację elektronową gazu szlachetnego znajdującego się "po" nim w układzie okresowym.

Podsumowując, wiązanie jonowe to rodzaj wiązania chemicznego, które powstaje w wyniku elektrostatycznego przyciągania między jonami o przeciwnych ładunkach. Jony te powstają w wyniku przekazania elektronów od metalu do niemetalu. Związki jonowe mają charakterystyczne właściwości, takie jak wysokie temperatury topnienia i wrzenia, kruchość, rozpuszczalność w wodzie i przewodnictwo elektryczne w stanie stopionym lub rozpuszczonym.

Mam nadzieję, że teraz rozumiecie to lepiej! Jeśli macie jeszcze jakieś pytania, śmiało pytajcie.