Химическая связь в соединении галогена со щелочным металлом является ионной.
Для понимания этого, рассмотрим природу щелочных металлов и галогенов:
Щелочные металлы (например, литий, натрий, калий) находятся в первой группе периодической таблицы. Эти элементы имеют один валентный электрон, который они легко отдают, чтобы достичь стабильной электронной конфигурации ближайшего благородного газа. Отдавая этот электрон, щелочные металлы превращаются в положительно заряженные ионы (катионы, например, Na⁺).
Галогены (например, фтор, хлор, бром) находятся в седьмой группе периодической таблицы. Эти элементы имеют семь валентных электронов и стремятся принять один электрон, чтобы также достичь стабильной электронной конфигурации ближайшего благородного газа. Принимая этот электрон, галогены превращаются в отрицательно заряженные ионы (анионы, например, Cl⁻).
Когда щелочной металл взаимодействует с галогеном, происходит передача электрона от щелочного металла к галогену. В результате образуются катион щелочного металла и анион галогена. Пример реакции можно представить на примере натрия и хлора:
[ \text{2Na} + \text{Cl}_2 \rightarrow \text{2NaCl} ]
В этом процессе атом натрия (Na) отдает один электрон, становясь катионом Na⁺, а атом хлора (Cl) принимает этот электрон, становясь анионом Cl⁻.
Ионная связь возникает за счет электростатического притяжения между противоположно заряженными ионами. В соединении NaCl каждый ион Na⁺ притягивается к иону Cl⁻, образуя прочную кристаллическую структуру.
Поскольку ионная связь характеризуется именно передачей электронов от одного атома к другому и последующим электростатическим притяжением между образовавшимися ионами, она отличается от других типов связей:
- Ковалентная неполярная связь предполагает равномерное распределение электронной плотности между атомами, что не подходит для соединений щелочных металлов и галогенов из-за значительной разницы в электроотрицательности.
- Металлическая связь характерна для металлических элементов и их сплавов, где электроны свободно перемещаются между положительно заряженными ионами металлов.
- Ковалентная полярная связь предполагает неравномерное распределение электронной плотности между атомами, что также не соответствует взаимодействию щелочных металлов и галогенов.
Таким образом, правильный ответ: 4) ионная.