이온 결합 : 특성, 형성 방법 및 예 - 화학 - 2026

이온 결합은 화학 결합의 종류가있는 것이다 반대로 하전 된 이온 사이의 정전 인력. 즉, 양전하 이온은 음전하 이온과 결합을 형성하여 전자를 한 원자에서 다른 원자로 전달합니다.

이러한 유형의 화학 결합은 한 원자의 원자가 전자가 다른 원자로 영구적으로 전달 될 때 발생합니다. 전자를 잃는 원자는 양이온 (양전하)이되고 전자를 얻는 원자는 음이온 (음전하)이됩니다.

이온 결합 예 : 불화 나트륨. 나트륨은 하나의 원자가 전자를 잃고 불소에 도달합니다. Wdcf

이온 결합 개념

이온 결합은 이온이라고하는 전하를 띤 입자가 상호 작용하여 이온 고체와 액체를 생성하는 결합입니다. 이 결합은 수억 개의 이온 사이의 정전 기적 상호 작용의 산물이며 그중 몇 개에만 국한되지 않습니다. 즉, 양전하와 음전하 사이의 인력을 넘어선 다.

예를 들어, 식염으로 더 잘 알려진 이온 성 화합물 염화나트륨, NaCl을 고려하십시오. 염화나트륨, 이온 결합에 주요하게되므로이 나 구성된다 ⁺ 및 CL ^- 이온 . 노나 ^+하면 CL 동안 양이온 또는 양이온 ^- (클로라이드) 마이너스 이온 또는 음이온이다.

염화나트륨의 Na + 및 Cl- 이온은 이온 결합에 의해 결합됩니다. 출처 : Wikipedia를 통한 Eyal Bairey.

나 둘 ⁺ 및 CL은 ^- 반대의 전하 것에 끌린다. 이 이온 사이의 거리는 다른 이온들이 서로 더 가까워 지도록하여 NaCl 쌍과 쌍이 나타납니다. 개구 ^+의 양이온 들이 동일한 혐의 때문에 서로 반발되며, 동일한는 CL과 서로 어떻게 ^- 음이온 .

나 수백만의 시간이 온다 ⁺ 와 CL은 ^- 이온이 가능한 안정적으로있는 구조를 만들려면 단합, 통일 관리는; 하나는 이온 결합에 의해 관리됩니다 (상단 이미지). NA ⁺ 양이온 CL보다 작은 ^- 음이온 때문에 외부에 전자들이 핵의 증가 효과의 핵력.

NaCl의 이온 결합. Rhannosh / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

(NA 이온 결합은 이온 사이의 거리는 정렬 구조 확립 특징 ⁺ 및 CL ^- 염화나트륨의 경우)를 다른 고체에 비해 소형이다. 그래서 우리는 이온 결정 구조에 대해 이야기합니다.

이온 결합은 어떻게 형성됩니까?

이온 결합은 전자 분포가 발생하여 이온 전하가 발생하는 경우에만 발생합니다. 이러한 유형의 결합은 중성 입자 간에는 절대 발생하지 않습니다. 반드시 양이온과 음이온이 있어야합니다. 그러나 그들은 어디에서 왔습니까?

이온 결합 그림. a) 나트륨은 순 음전하를 띤다. b) 나트륨은 전자를 염소로 포기합니다. 나트륨은 순 양전하를 띠고 염소는 순 음전하를 띠며 이온 결합을 생성합니다. 수백만 개의 Na와 Cl 원자 사이의 이러한 유형의 결합은 물리적 염을 발생시킵니다. OpenStax College / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)

이온이 발생하는 경로는 많지만 본질적으로 많은 경로는 산화-환원 반응을 기반으로합니다. 대부분의 무기 이온 화합물은 비금속 원소 (주기율표의 p 블록에있는 원소)와 결합 된 금속 원소로 구성됩니다.

금속은 양이온이되기 위해 산화되고 전자를 잃어야합니다. 반면에 비금속 원소는 환원되어 이러한 전자를 얻고 음이온이됩니다. 다음 이미지는 나트륨 및 염소 원자에서 NaCl이 형성되는 지점을 보여줍니다.

이온 결합의 형성. 출처 : 아랍어 Wikipedia / 공개 도메인의 Shafei

개구 원자 CL과의 원자가 전자 중 하나 기부 전자의 분포가 발생하는 경우 나. ⁺ 및 CL ^- 이온 형성 즉시 정전 기적으로 서로 끌어 시작한다.

따라서 나 있다고한다 ⁺ 와 CL은 ^- 가상의 나-CL의 공유 결합에 대해 예상 할 수 무엇을 달리 전자의 쌍을 공유하지 않습니다.

이온 결합 속성

이온 결합은 비 방향성입니다. 즉, 힘이 한 방향으로 존재하지 않고 이온을 분리하는 거리의 함수로 공간을 통해 확산됩니다. 이 사실은 이온이 강하게 결합되어 이온 고체의 몇 가지 물리적 특성을 설명하기 때문에 중요합니다.

녹는 점

이온 결합은 801ºC의 온도에서 소금이 녹는 원인이됩니다. 이 온도는 다양한 금속의 융점에 비해 상당히 높습니다.

이는 NaCl이 이온이 결정에서 자유롭게 흐르기 시작하기 위해 충분한 열을 흡수해야하기 때문입니다. 즉, 나 사이의 관광 명소 ⁺ 와 CL은 ^- 극복해야한다 .

비점

이온 화합물의 녹는 점과 끓는점은 강한 정전 기적 상호 작용, 즉 이온 결합으로 인해 특히 높습니다. 그러나,이 결합은 많은 이온을 포함하기 때문에,이 거동은 일반적으로 이온 결합이 아닌 분자간 힘에 기인합니다.

소금의 경우 NaCl이 녹 으면 동일한 초기 이온으로 구성된 액체가 얻어진다. 이제는 더 자유롭게 움직입니다. 이온 결합은 여전히 ​​존재합니다. 개구 ⁺ 및 CL ^- 이온 액체의 표면에서 만나 가스상으로 탈출 높은 표면 장력을 방지 이온을 생성한다.

따라서 녹은 소금은 끓기 위해 온도를 더 높여야합니다. NaCl의 끓는점은 1465 ° C입니다. 이 온도에서, 열 사이 나 명소 초과 ⁺ 및 CL을 ^- 액에 염화나트륨 증기 압력으로 형성되기 시작하므로 대기압과 동일.

전기 음성도

이전에 금속 원소와 비금속 원소 사이에 이온 결합이 형성된다고합니다. 요컨대 : 금속과 비금속 사이. 이것은 일반적으로 무기 이온 화합물에 관한 것입니다. 특히 NaCl과 같은 이진 유형의 것.

전자의 파티션 (NA 들어 ⁺ CL ^- ) 발생할 아닌 공유 (NA-CL)의 두 원자 사이의 전기 음성도에 큰 차이가 있어야한다. 그렇지 않으면 둘 사이에 이온 결합이 없을 것입니다. 아마도 Na와 Cl은 서로 더 가까워지고 상호 작용하지만 Cl은 더 높은 전기 음성 도로 인해 즉시 Na에서 전자를 "받습니다".

그러나이 시나리오는 NaCl과 같은 이원 화합물 MX에만 적용됩니다. 다른 염이나 이온 화합물의 경우, 그 형성 과정이 더 복잡하고 순수한 원자 또는 분자 관점에서 접근 할 수 없습니다.

종류

다른 유형의 이온 결합은 없습니다. 정전기 현상은 순전히 물리적이기 때문에 이온이 상호 작용하는 방식이나 이온이 소유하는 원자의 수만 다릅니다. 즉, 단일 원자 또는 다 원자 이온 인 경우입니다. 마찬가지로, 각 원소 또는 화합물은 화합물의 특성을 정의하는 특성 이온을 발생시킵니다.

예제 섹션에서 우리는이 점을 탐구 할 것이고 이온 결합은 본질적으로 모든 화합물에서 동일하다는 것을 알 수있을 것입니다. 이것이 충족되지 않을 때, 이온 결합은 특정 공유 특성을 가지고 있다고합니다. 이는 음이온이 양이온과 배위하는 많은 전이 금속염의 경우입니다. 예를 들어, 50ml을 ₃ FE ( ³⁺ -Cl ^- ).

이온 결합의 예

몇 가지 이온 화합물이 아래에 나열되며 그 이온과 비율이 강조 표시됩니다.

-염화 마그네슘

의 MgCl ₂ , 마그네슘 (Mg ^{2 +} CL ^- )을 1 : 2 비율 (마그네슘 ²⁺ : CL 2 ^- )

-불화 칼륨

KF (K ⁺ F ^- 1 비율 (K : 1에서) ⁺ : F ^- )

-황화 나트륨

Na ₂ S, (Na ⁺ S ^2- ), 2 : 1 비율 (2Na ⁺ : S ^2- )

-수산화 리소

에 LiOH (리 ⁺ OH ^- )와, 1 : 1의 비율 (리튬 ⁺ : OH ^- )

-불화 칼슘

CaF2 형 ₍₂₎ (칼슘 ^{2 +} F ^- 2 비 (칼슘 : 1에서) ²⁺ : 2F ^- )

-탄산나트륨

Na ₂ CO ₃ , (Na ⁺ CO ₃ ^2- ), 2 : 1 비율 (2Na ⁺ : CO ₃ ^2- )

- 탄산 칼슘

CaCO ₃ , (Ca ²⁺ CO ₃ ^2- ), 1 : 1 비율 (Ca ²⁺ : CO ₃ ^2- )

- 과망간산 칼륨

KMnO ₄ , (K ⁺ MnO를 ₄ ^- )와, 1 : 1의 비율 (K ⁺ : MnO를 ₄ ^- )

- 황산구리

CuSO ₄ (구리 ²⁺ SO ₄ ^2- )와, 1 : 1 비율 (구리 ²⁺ : SO ₄ ^2- )

-수산화 바륨

바 (OH) ₂ , (BA ²⁺ OH ^- ), 1 : 2 비율 (BA ²⁺ : OH ^- )

-알루미늄 브로마이드

AlBr ₃ , 알루미늄 (Al ³⁺ 브롬 ^- 3 비율 (알 : 1에서) ³⁺ : 3Br 등 ^- )

-산화철 (III)

Fe ₂ O ₃ , (Fe ³⁺ O ^2- ), 2 : 3 비율 (2Fe ³⁺ : 3O ^2- )

-산화 스트론튬

SrO, (Sr ²⁺ O ^2- ), 1 : 1 비율 (Sr ²⁺ : O ^2- )

-염화은

AgCl로,은 (Ag ⁺ CL ^- 1 비율 (AG : 1에서) ⁺ : CL ^- )

-기타

-CH ₃ COOH를, (CH ₃ COOH를 ⁺ 1에서) : 1의 비율 (CH ₃ COO ^- : 나트륨 ⁺ )

- NH ₄ I (NH ₄ ⁺ I ^- )와, 1 : 1 비율 (NH ₄ ⁺ : I ^- )

이들 화합물은 각각 화학 공식에 해당하는 수백만 개의 이온이 정전 기적으로 끌어 당겨 고체를 형성하는 이온 결합을 가지고 있습니다. 이온 전하의 크기가 클수록 정전기 인력과 반발이 더 강해집니다.

따라서 이온 결합은 화합물을 구성하는 이온의 전하가 클수록 더 강해지는 경향이 있습니다.

해결 된 운동

다음은 이온 결합의 기본 지식을 실천하는 몇 가지 연습입니다.

- 연습 1

다음 중 이온 성 화합물은 무엇입니까? 옵션은 HF, H ₂ O, NaH, H ₂ S, NH ₃ 및 MgO입니다.

이온 화합물은 정의상 이온 결합을 가져야합니다. 구성 요소 간의 전기 음성도 차이가 클수록 상기 결합의 이온 특성이 커집니다.

따라서 금속 원소가없는 옵션은 원칙적으로 제외됩니다 : HF, H ₂ O, H ₂ S 및 NH ₃ . 이 모든 화합물은 비금속 원소로만 구성됩니다. NH ₄ ⁺ 양이온 은 금속이 없기 때문에이 규칙의 예외입니다.

나머지 옵션은 NaH와 MgO이며, 각각 금속 Na와 Mg가 비금속 원소에 부착되어 있습니다. 에 NaH (NA ⁺ H ^- ) 및 산화 마그네슘은 마그네슘 (Mg ^{2 +} O ² ) 이온 성 화합물이다.

-연습 2

다음 가상 화합물을 고려하십시오. Ag (NH ₄ ) ₂ CO ₃ I. 이온은 무엇이며 고체에서 발견되는 비율은 얼마입니까?

그 이온 화합물로 분해 우리가 가지고의 Ag ⁺ , NH ₄ ⁺ , CO ₃ ^2- 및 I를 ^- . 2 : 1의 비율이 1이 다음의 정전 접합 한은 (Ag ⁺ : 2NH ₄ ⁺ : CO ₃ ² : I ^- ). NH 양이 있음을 의미 ₄ ⁺ 양이온 이 Ag로 더블 ⁺ , CO ₃ ^2- 및 I ^- 이온 .

-운동 3

KBr을 K는 구성된다 ⁺ 및 브롬 ^- 이온 전하의 크기를 갖는. 그러면 CaS는 두 배의 전하를 가진 Ca ²⁺ 및 S ^2- 이온을 보유 하므로 CaS의 이온 결합이 KBr보다 더 강하다고 생각할 수 있습니다. 후자는 Na ⁺ 및 SO ₄ ^2- 이온으로 구성되어 있기 때문에 Na ₂ SO ₄ 보다 강합니다 .

CaS와 CuO는 둘 다 두 배 전하를 가진 이온을 포함하기 때문에 똑같이 강한 이온 결합을 가질 수 있습니다. 다음 으로 Al ³⁺ 및 PO ₄ ^3- 이온 이있는 AlPO ₄ 가 있습니다 . 이러한 이온은 3 배 전하를 가지므로 AlPO ₄ 의 이온 결합 은 이전의 모든 옵션보다 더 강해야합니다.

그리고 마지막으로 승자 Pb ₃ P ₄ 는 이온으로 구성되어 있다고 가정하면 Pb ⁴⁺ 와 P ^3-가 됩니다. 그들의 요금은 가장 큰 규모를 가지고 있습니다. 따라서 Pb ₃ P ₄ 는 아마도 가장 강한 이온 결합을 가진 화합물입니다.

참고 문헌

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