Соединения с ионной связью образуются между металлами и неметаллами, при этом происходит передача электронов от одного атома к другому. Это приводит к образованию катионов (положительно заряженных ионов) и анионов (отрицательно заряженных ионов), которые притягиваются друг к другу за счет электростатических сил.
Рассмотрим данные соединения:
Ca3N2 (нитрид кальция):
- Кальций (Ca) является металлом и находится во второй группе периодической таблицы. Его атомы имеют два валентных электрона, которые они легко отдают, образуя катионы Ca²⁺.
- Азот (N) является неметаллом и находится в пятой группе. Ему не хватает трех электронов до завершения внешнего энергетического уровня, поэтому он стремится принять три электрона, образуя анион N³⁻.
- В соединении Ca3N2 три атома кальция отдают по два электрона (всего 6 электронов), и два атома азота принимают эти шесть электронов (по 3 электрона на каждый атом).
- В результате образуются ионы Ca²⁺ и N³⁻, которые притягиваются друг к другу, образуя ионную кристаллическую решетку. Таким образом, Ca3N2 обладает ионной связью.
PH3 (фосфин):
- Фосфор (P) находится в пятой группе периодической таблицы и имеет пять валентных электронов.
- Водород (H) находится в первой группе и имеет один валентный электрон.
- В молекуле PH3 фосфор образует три ковалентные связи с тремя атомами водорода, каждый из которых делится своим единственным электроном с фосфором, чтобы образовать общие электронные пары.
- В данном случае электроны совместно используются атомами фосфора и водорода, и распределение электронов происходит более или менее равномерно, что характерно для ковалентных связей.
- Таким образом, PH3 обладает ковалентной связью, а не ионной.
Итак, из двух приведенных соединений только Ca3N2 имеет ионную связь, тогда как PH3 имеет ковалентные связи.