Ионная связь образуется в результате электростатического притяжения между положительно заряженными катионами и отрицательно заряженными анионами. Рассмотрим образование ионной связи для каждого из указанных соединений:
NaF (фторид натрия):
- Натрий (Na) имеет один электрон на внешнем энергетическом уровне и стремится его отдать, чтобы достичь стабильной электронной конфигурации благородного газа (неона).
- Фтор (F) имеет семь валентных электронов и нуждается в одном дополнительном электроне для достижения стабильной конфигурации благородного газа (неона).
- Натрий отдаёт один электрон, превращаясь в катион Na⁺, а фтор принимает этот электрон, превращаясь в анион F⁻.
- Формируется ионная связь Na⁺ + F⁻ → NaF.
K2S (сульфид калия):
- Калий (K) имеет один валентный электрон и стремится его отдать, превращаясь в катион K⁺.
- Сера (S) имеет шесть валентных электронов и стремится принять два электрона, чтобы достичь стабильной электронной конфигурации благородного газа (аргона).
- Два атома калия отдают свои электроны одному атому серы: 2K → 2K⁺ + 2e⁻; S + 2e⁻ → S²⁻.
- Формируется ионная связь между двумя катионами калия и одним анионом серы: 2K⁺ + S²⁻ → K₂S.
KBr (бромид калия):
- Калий (K) отдает один электрон, превращаясь в катион K⁺.
- Бром (Br) принимает один электрон, превращаясь в анион Br⁻.
- Формируется ионная связь K⁺ + Br⁻ → KBr.
MgBr2 (бромид магния):
- Магний (Mg) имеет два валентных электрона, которые он стремится отдать, превращаясь в катион Mg²⁺.
- Каждый атом брома (Br) принимает один электрон, превращаясь в анион Br⁻.
- Формируется ионная связь между одним катионом магния и двумя анионами брома: Mg²⁺ + 2Br⁻ → MgBr₂.
Ca3N2 (нитрид кальция):
- Кальций (Ca) отдает два валентных электрона, превращаясь в катион Ca²⁺.
- Азот (N) принимает три электрона, превращаясь в анион N³⁻.
- Для нейтрализации зарядов необходимо три иона кальция и два иона азота: 3Ca²⁺ + 2N³⁻ → Ca₃N₂.
AlF3 (фторид алюминия):
- Алюминий (Al) отдает три валентных электрона, превращаясь в катион Al³⁺.
- Каждый атом фтора (F) принимает один электрон, превращаясь в анион F⁻.
- Формируется ионная связь между одним катионом алюминия и тремя анионами фтора: Al³⁺ + 3F⁻ → AlF₃.
В каждом случае образование ионной связи приводит к образованию стабильной электронной конфигурации, напоминающей электронную конфигурацию благородных газов.