Powstawanie jonów

Większość pierwiastków chemicznych nie występuje w przyrodzie w stanie wolnym, tylko tworzy z innymi pierwiastkami związki chemiczne. Nieliczne substancje proste występują w postaci pojedynczych atomów. Należą do nich tzw. gazy szlachetne, czyli pierwiastki chemiczne należące do $18.$ grupy układu okresowego (helowce). Ich stosunkowo trwała konfiguracja elektronowa jest wzorem dla innych pierwiastków.

Podczas tworzenia typowych wiązań chemicznych atomy pozostałych pierwiastków, zazwyczaj dążą do uzyskania konfiguracji elektronowej, jaką ma najbliższy im w układzie okresowym helowiec. Odbywa się to w różny sposób. Atomy pierwiastków mogą uwspólniać elektrony. Mogą także je oddawać innym atomom pierwiastków bądź je od nich przyjmować. W wyniku przyjmowania i oddawania elektronów z atomów powstają jonyjon (jon prosty)jony.

R10cGOvrC7Ohx

Schemat opisujący powstawanie jonu z atomu. Z lewej strony znajduje się słowo Atom, zaś z prawej Jon. Od Atomu do Jonu prowadzą dwie odrębne strzałki. Jedna opisana została jako Oddanie elektronu, a druga Przyjęcie elektronu.

Jak powstaje jon sodu?

W wyniku oddania elektronu przez atom sodu powstaje jon. Jak pamiętasz, w każdym atomie dodatni ładunek jądra jest równy ujemnemu ładunkowi chmury elektronowej (liczba protonów jest równa liczbie elektronów), a sam atom jest elektrycznie obojętny. Zauważ, że w jonie sodu liczby protonów i elektronów nie są identyczne – w jądrze atomowym występuje $11$ protonów, a w przestrzeni wokół jądra porusza się $10$ elektronów. Zatem jeden proton nie jest „zrównoważony” przez elektron, stąd cały jon ma ładunek protonu (o wartości równej elementarnemu ładunkowi dodatniemu). O jonie sodu mówi się, że jest dodatni. Opisuje się go za pomocą znaku „+” przy symbolu pierwiastka chemicznego: ${\text{Na}}^{+}$.

Na poniższym schemacie przedstawiono zmiany konfiguracji elektronowej atomu sodu podczas powstawania jonu.

R195UpbI2fbvB

Schemat opisujący zmianę konfiguracji elektronowej atomu sodu podczas powstawania jonu. Po lewej stronie widoczny jest rysunek przedstawiający jądro atomu sodu w postaci czerwonego koła podpisanego $11{\mathrm{p}}^{+}$ oraz towarzyszącego mu biało‑fioletowego wachlarza ilustrującego obecność trzech powłok elektronowych. Opisana jest też ich zawartość: 2 elektrony na pierwszej powłoce, 8 elektronów na drugiej powłoce i jeden elektron na trzeciej powłoce. Rysunek podpisany jest następująco: liczba protonów równa 11, liczba elektronów równa 11. Atom Na. Lewą stronę schematu z prawą łączy strzałka skierowana w prawo opisana: Oddanie elektronu. Po prawej stronie ponownie widoczny jest rysunek przedstawiający strukturę atomu sodu, ale już z dwiema powłokami elektronowymi mającymi kolejno dwa i osiem elektronów. Rysunek podpisany jest następująco: liczba protonów równa 11, liczba elektronów równa 10. Jon ${\mathrm{Na}}^{+}$.

Mechanizm powstawania dodatniego jonu sodu można zapisać przy użyciu wzoru elektronowego lub tylko symbolu pierwiastka chemicznego:

Proces powstawania jonów sodu możemy także przedstawić, posługując się konfiguracjami elektronowymi atomu i jego jonu:

Atom sodu ma $11$ elektronów, z czego $10$ całkowicie zapełnia dwie pierwsze powłoki elektronowe – K i L. Jedenasty elektron zajmuje trzecią powłokę elektronową – powłokę M. Po oddaniu tego elektronu powstaje jon, który ma $10$ elektronów rozmieszczonych tylko na dwóch powłokach elektronowych – K i L. Rozmieszczenie elektronów na tych powłokach nie ulegało zmianie w czasie przemiany atomu sodu w jon sodu. W ten sposób jon sodu uzyskuje trwałą konfigurację elektronową, która odpowiada leżącemu najbliżej w układzie okresowym gazowi szlachetnemu, czyli neonowi.

Jak z atomu chloru tworzy się jon?

W wyniku przyjęcia elektronu przez atom chloru powstaje jon. Z uwagi na obecność dodatkowego elektronu, jon ten jest obdarzony ładunkiem ujemnym (o wartości równej elementarnemu ładunkowi ujemnemu). Opisuje się go za pomocą znaku „–” przy symbolu pierwiastka chemicznego: ${\text{Cl}}^{-}$.

Proces powstawania tego jonu można opisać równaniami:

R1KnHNRHvI7mU

Grafika przedstawia równanie, zgodnie z którym atom chloru posiadający siedem elektronów (trzy pary elektronowe ukazane jako dwie kropki obok siebie oraz jedna pojedyncza kropka ukazująca jeden elektron, rozmieszczone są w koło symbolu $\text{Cl}$), strzałka skierowana w prawą stronę nad którą zapisane jest "przyjęcie jednego elektronu", uzyskując tym samym trwałą konfigurację elektronową (osiem elektronów ukazanych jako podwójne kropki rozmieszczone w koło $\text{Cl}$) oraz ładunek ujemny zaznaczony jako minus u góry symbolu.

Na poniższym schemacie przedstawiono zmiany konfiguracji elektronowej atomu chloru podczas powstawania jonu.

R12ovVAoM7fxC

Schemat opisujący zmianę konfiguracji elektronowej atomu chloru podczas powstawania jonu. Po lewej stronie widoczny jest rysunek przedstawiający jądro atomu chloru w postaci czerwonego koła podpisanego $17{\mathrm{p}}^{+}$ oraz towarzyszącego mu biało‑fioletowego wachlarza ilustrującego obecność trzech powłok elektronowych. Opisana jest też ich zawartość: 2 elektrony na pierwszej powłoce, 8 elektronów na drugiej powłoce i siedem elektronów na trzeciej powłoce. Rysunek podpisany jest następująco: liczba protonów równa 17, liczba elektronów równa 17. Atom Cl. Lewą stronę schematu z prawą łączy strzałka skierowana w prawo opisana przyjęcie elektronu. Po prawej stronie ponownie widoczny jest rysunek przedstawiający strukturę atomu chloru z trzema powłokami elektronowymi mającymi kolejno dwa, osiem i osiem elektronów. Rysunek podpisany jest następująco: liczba protonów równa 17, liczba elektronów równa 18. Jon ${\mathrm{Cl}}^{-}$.

Jak pamiętasz, atom chloru w takich cząsteczkach, jak ${\text{Cl}}_2$ czy $\text{HCl}$, uwspólnia jeden elektron z drugim atomem chloru lub atomem wodoru. Jednak w obecności atomu sodu zachowuje się inaczej – przyjmuje od niego elektron na swoją zewnętrzną powłokę. Atom chloru ma $17$ elektronów. Podobnie jak w przypadku atomu sodu, $10$ z nich całkowicie zapełnia dwie pierwsze powłoki elektronowe – K i L. Siedem elektronów z kolei zajmuje trzecią powłokę elektronową – powłokę M. Po przyjęciu jednego elektronu od atomu sodu powstaje jon, który ma osiem elektronów rozmieszczonych na ostatniej powłoce – M. W ten sposób jon chloru uzyskuje trwałą konfigurację elektronową, która odpowiada leżącemu najbliżej w układzie okresowym gazowi szlachetnemu – argonowi.

Rodzaje jonów

Jony o ładunku dodatnim określa się kationamikationkationami, natomiast te o ładunku ujemnym – anionamianionanionami. Jon sodu, który powstał w wyniku oddania przez atom sodu elektronu, jest kationem. Nazywamy go wówczas kationem sodu. Z kolei atom chloru, który przyjął elektron, staje się anionem. Nazywamy go wówczas anionem chlorkowym.

Atomy metali (szczególnie tych należących do $1.$ i $2.$ grupy układu okresowego) tworzą kationy. Atomy niektórych niemetali (zwłaszcza $16.$ i $17.$ grupy układu okresowego) mogą w wyniku przyjęcia elektronów tworzyć aniony.

R14i8P0XvPAtb

Schemat przedstawia proces przekształcania się atomów w jony i ma postać grafu. Centralną górną część zajmuje żółto‑czerwone koło podpisane jako Atom. Odchodzą od niego dwie strzałki skierowane w stronę kół żółto‑zielonego w lewym dolnym rogu podpisanego Anion oraz żółto‑niebieskiego w prawym dolnym rogu podpisanego Kation. Dodatkowe informacje zawarte w schemacie głoszą, że anion to jon ujemny, w którym liczba protonów jest mniejsza od liczby elektronów, a powstaje w wyniku przyjęcia elektronu przez atom, zaś kation to jon dodatni o liczbie protonów większej od liczby elektronów i powstaje w wyniku oddania elektronu przez atom.

Jakie wartości ładunków mogą mieć jony?

Atomy mogą oddawać lub przyjmować więcej niż jeden elektron.

Jon magnezu

W atomie magnezu (o liczbie atomowej Z=$12$) znajduje się $12$ protonów i tyle samo elektronów. Podczas oddziaływań z innymi atomami atom magnezu może oddać dwa elektrony znajdujące się na powłoce walencyjnej. W powstałym wówczas jonie liczba elektronów zmniejsza się o dwa i występuje w nim nadmiar ładunków dodatnich ($12$ protonów) w stosunku do ujemnych ($10$ elektronów). Dlatego jon magnezu jest kationem, a jego ładunek jest równy dwóm elementarnym ładunkom dodatnim. Nazywamy go zatem kationem magnezu. O takich kationach mówi się, że są dwudodatnie i zapisuje w następujący sposób: ${\text{Mg}}^{2+}$.

Proces powstawania jonów magnezu można przedstawić za pomocą równania:

Zmiany w konfiguracjach elektronowych atomu i kationu magnezu są następujące:

Zauważ, że kation magnezu osiągnął trwałą konfigurację elektronową neonu (o liczbie atomowej Z=$10$).

Jon siarczkowy

Atom siarki tworzy dwuujemny jon i nazywamy go anionem siarczkowym.

RwOSOZWYkFr0m

Na filmie zaprezentowano konfiguracje elektronową atomu siarki, a następnie ukazano w jaki sposób powstaje z niego jon siarczkowy.

Na filmie zaprezentowano konfiguracje elektronową atomu siarki, a następnie ukazano w jaki sposób powstaje z niego jon siarczkowy.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/RwOSOZWYkFr0m

Na filmie zaprezentowano konfiguracje elektronową atomu siarki, a następnie ukazano w jaki sposób powstaje z niego jon siarczkowy.

Jon glinu

Atom glinu tworzy jony glinu o wzorze ${\text{Al}}^{\text{3+}}$. Liczba „$3+$” oznacza, że powstały jon jest kationem, który utworzył się po oddaniu przez atom glinu trzech elektronów. Powstawanie jonu glinu można opisać następującym równaniem:

Po uwzględnieniu konfiguracji elektronowej ma ono postać:

Konfiguracja elektronowa w kationie glinu jest dokładnie taka sama, jak w atomie neonu (Z=$10$).

Porównanie atomów i jonów

Po przyjęciu lub oddaniu jednego lub więcej elektronów, atomy zmieniają swoje rozmiary. Kationy mają mniejszy promień niż atomy, z których powstają, natomiast aniony mają większy.

Porównaj cechy budowy wybranych atomów i ich jonów.

Promień atomowy pierwiastka chemicznego jest miarą wielkości jego atomów. Zwykle określa się go jako odległość od środka jądra do najdalej znajdujących się elektronów, czyli do umownej granicy otaczających jądro powłok elektronowych.

Promień jonowy jest miarą wielkości jonów, znajdujących się w strukturze kryształu jonowego. Podobnie jak promień atomowy, promień jonowy określony jest jako odległość od środka jądra do najdalej znajdujących się elektronów.

Pamiętajmy jednak, że ani atomy, ani jony nie mają ostrych granic. Dlatego wielkości promieni są ustalane na podstawie skomplikowanych obliczeń teoretycznych.

Promienie atomowe i jonowe wyraża się przy pomocy jednostki układu $\text{SI}$ – metra. Jednostka ta jest jednak zbyt duża do określania wielkości atomu i jonu. Stąd dodatkowo stosuje się przedrostek „piko” jako podwielokrotność metra. Pikometr równy jest ${10}^{-12} \text{m}$. Podobnie jak centymetr czy milimetr jest więc mniejszy od metra. Centymetr jest jednak równy ${10}^{-2} \text{m}$, a milimetr ${10}^{-3} \text{m}$. Zwykle zatem podajemy rozmiar atomu i jonu w pikometrach.

R1bFixbqbvfCP

Film wyjaśnia, w jaki sposób z atomów sodu oraz magnezu powstają kationy. Przedstawiono także różnicę pomiędzy długościami promieni atomów i kationów.

Film wyjaśnia, w jaki sposób z atomów sodu oraz magnezu powstają kationy. Przedstawiono także różnicę pomiędzy długościami promieni atomów i kationów.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/R1bFixbqbvfCP

Film wyjaśnia, w jaki sposób z atomów sodu oraz magnezu powstają kationy. Przedstawiono także różnicę pomiędzy długościami promieni atomów i kationów.

ReiE1fJDn1Jj1

Film ukazuje, w jaki sposób z atomów chloru oraz siarki powstają aniony. Zaprezentowano również różnicę pomiędzy długościami promieni atomów oraz anionów.

Film ukazuje, w jaki sposób z atomów chloru oraz siarki powstają aniony. Zaprezentowano również różnicę pomiędzy długościami promieni atomów oraz anionów.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/ReiE1fJDn1Jj1

Film ukazuje, w jaki sposób z atomów chloru oraz siarki powstają aniony. Zaprezentowano również różnicę pomiędzy długościami promieni atomów oraz anionów.

1

Polecenie 11

Stosując symbole odpowiednich atomów oraz jonów, narysuj schemat tworzenia się wiązania między atomami sodu i tlenu. Następnie określ, jak zmienia się promień każdego z jonów powstających w czasie tworzenia się wiązania w stosunku do promienia atomu, z którego jon ten został utworzony.

R1WvkbWbdZt5X

Wskazówki i klucze odpowiedzi

Pokaż podpowiedź

W czasie tworzenia się analizowanego wiązania atomy sodu oddają elektrony walencyjne, a atomy tlenu przyjmują elektrony na poziom walencyjny.

Pokaż odpowiedź

R1JIBrRP0HrCf

Ilustracja

Atom sodu oddaje elektron walencyjny i przekształca się w kation sodu – promień kationu sodu jest mniejszy od promienia atomu sodu. Atom tlenu przyjmuje dwa elektrony i przekształca się w anion tlenkowy – promień anionu tlenkowego jest większy od promienia atomu tlenu.

Polecenie 11

R8VDm8wwf4zK2

Spośród poniższych informacji wybierz te, które poprawnie opisują zmiany zachodzące podczas tworzenia się wiązania pomiędzy atomami sodu i tlenu. Możliwe odpowiedzi: 1. Atom sodu oddaje elektron walencyjny i przekształca się w kation sodu., 2. Promień tworzącego się anionu tlenkowego jest większy od promienia atomu tlenu., 3. Promień tworzącego się kationu sodu jest mniejszy od promienia atomu sodu., 4. Atom tlenu przyjmuje dwa elektrony i przekształca się w anion tlenkowy., 5. Atom tlenu oddaje dwa elektrony i przekształca się w kanion tlenkowy., 6. Atom sodu przyjmuje elektron i przekształca się w anion sodu., 7. Promień tworzącego się anionu sodu jest większy od promienia atomu sodu., 8. Promień tworzącego się kationu tlenu jest mniejszy od promienia atomu sodu.

Wiązanie jonowe (struktura jonowa)

Dążenie do osiągania konfiguracji elektronowej najbliższego w układzie okresowym gazu szlachetnego to podstawowa przyczyna powstawania wiązań chemicznych. Atomy niektórych pierwiastków, aby osiągnąć odpowiednią liczbę elektronów na ostatniej powłoce, tworzą wspólne pary elektronowe, inne zaś oddają lub przyjmują elektrony. Przykładem związku chemicznego, który może powstać w wyniku oddawania i przyjmowania elektronów, jest chlorek sodu $\text{NaCl}$, czyli sól kuchenna.

Mechanizm powstawania jonów z atomów sodu i chloru można opisać następująco:

RLGKvQBvJJpAZ

Schemat powstawania jonów z atomów sodu i chloru podczas reakcji łączenia się tych pierwiastków w cząsteczki chlorku sodu. Na ilustracji po lewej stronie prezentowane są elektrycznie obojętne atomy sodu i chloru z zaznaczoną za pomocą zapisu z kropkami liczbą elektronów walencyjnych. Znajdujący się pomiędzy nimi znak plus wskazuje na równanie reakcji chemicznej. Wygięta niebieska strzałka wiedzie od jedynego elektronu walencyjnego sodu do wolnego miejsca przy siódmym elektronie walencyjnym chloru. Następnie pojawia się długa pozioma strzałka skierowana w prawo, znak przeprowadzanej reakcji. Po prawej stronie równania znajduje się związek NaCl zapisany z uwzględnieniem ładunków jonów — przy Na znak plus, a przy Cl znak minus — oraz informacji o atomach na powłoce walencyjnej. Przy symbolu sodu nie ma żadnych kropek, a wokół symbolu chloru znajduje się pełen oktet.

Każdy z atomów pierwiastków w chlorku sodu osiąga konfigurację elektronową najbliższego w układzie okresowym gazu szlachetnego: kation sodu – neonu, anion chlorkowy – argonu.

Chlorek sodu ma inne właściwości niż sód i chlor, pierwiastki chemiczne, z których został utworzony. Chlorek sodu jest zbudowany z kationów sodu i anionów chlorkowych, które – jako jony o przeciwnych znakach – wzajemnie się przyciągają siłami elektrostatycznymi. Tego rodzaju połączenia w związkach chemicznych nazywa się wiązaniami jonowymi.

Indeks dolny Zapoznaj się z obrazami zamieszczonymi w poniższej galerii. Indeks dolny koniec_{Zapoznaj się z obrazami zamieszczonymi w poniższej galerii.}

RdfIlOf1ZddCB

Zdjęcie przedstawia szczelnie zakorkowaną szklaną butlę wypełnioną gazem o żółtawej barwie.

R1O0wOZb81iVp

Zdjęcie przedstawia nieregularne kawałki srebrnego metalu o równych, gładkich krawędziach.

R5li8wm4oPFTH

Zdjęcie przedstawia dwa niewielkie kopczyki chlorku sodu, czyli soli kamiennej — białej substancji składającej się z bardzo drobnych kryształków, usypane na czarnym podłożu.

Wiązanie jonowewiązanie jonowe (struktura jonowa)Wiązanie jonowe to rodzaj wiązania chemicznego, w którym jony o przeciwnych znakach się przyciągają. O związkach chemicznych, w których występuje wiązanie jonowe, mówi się, że to związki jonowe. Jony o tym samym ładunku odpychają się, a więc nie mogą znajdować się obok siebie. Z tego powodu w związku jonowym kationy i aniony są ułożone naprzemiennie. Struktura, którą tworzą, jest nazywana kryształem jonowym. W niej każdy kation otoczony jest przez aniony, a każdy anion przez kationy.

Jak zbudowane są związki jonowe?

Związki jonowe są zbudowane z jonów o przeciwnych znakach. Jony te przyciągają się w wyniku sił elektrostatycznych. Związek jonowy – chlorek sodu – w temperaturze pokojowej jest substancją stałą, składającą się z naprzemiennie ułożonych jonów: kationów sodu i anionów chlorkowych. Kryształy są elektrycznie obojętne (nie są obdarzone ładunkiem elektrycznym), ponieważ liczba kationów jest równa liczbie anionów. W przypadku chlorku sodu, na jeden kation sodu ${\text{Na}}^{\text{+}}$ przypada jeden anion chlorkowy ${\text{Cl}}^{-}$. Wzór sumaryczny tego związku to $\text{NaCl}$. Zapis ${{\text{Na}}^{\text{+}}\text{Cl}}^{-}$ podkreśla, że związek ten jest złożony z jonów.

Zwróć uwagę, że związki jonowe nie są zbudowane z cząsteczek. W ich kryształach można wyróżnić najmniejszy zbiór powtarzających się kationów i anionów, który odpowiada wzorowi sumarycznemu związku.

RJJL1rfTEjjlH

Ilustracja przedstawia atomowy model kryształku chlorku sodu, czyli soli kamiennej. Z lewej strony widoczny jest sześcian składający się z zielonych większych i szarych mniejszych kulek złożonych w regularny deseń. Po prawej stronie znajduje się legenda do tego modelu: mniejsze kulki szare opisane są jako jony ${\text{Na}}^{+}$, a większe zielone jako ${\text{Cl}}^{-}$.

Innym przykładem związku jonowego jest chlorek magnezu, zbudowany z kationów magnezu ${\mathrm{Mg}}^{2+}$ oraz anionów chlorkowych ${\text{Cl}}^{-}$.

R11X6uwqLVwD1

Zdjęcie przedstawiające szalkę Petriego oglądaną od góry. W naczyniu znajduje się niewielka porcja białych, pozlepianych ze sobą kryształków. Jest to chlorek magnezu.

Jak każdy związek jonowy chlorek magnezu jest zbudowany z naprzemiennie ułożonych jonów: kationów i anionów.

R17AzxnBsEdRx

Ilustracja przedstawia schematyczny rysunek budowy cząsteczki chlorku magnezu. Pomiędzy dwoma większymi kulami o zielonej barwie, symbolizującymi aniony chlorkowe ${\mathrm{Cl}}^{-}$, znajduje się mniejsza, szara kulka symbolizująca kation magnezu ${\mathrm{Mg}}^{2+}$.

Wzór sumaryczny chlorku magnezu to: ${\text{MgCl}}_{\text{2}}$.

Wiązania jonowe powstają między metalami a niektórymi niemetalami.

Substancje jonowe a substancje kowalencyjne

Związki chemiczne zbudowane z jonów różnią się od tych, które występują w postaci cząsteczek. Związki jonowe (zawierające wiązania jonowe) są tworzone w wyniku oddziaływań metali z niemetalami. Natomiast związki kowalencyjne (zawierające wiązania kowalencyjne) powstają z niemetali.

Indeks dolny Zapoznaj się z obrazami zamieszczonymi w poniższej galerii. Indeks dolny koniec_{Zapoznaj się z obrazami zamieszczonymi w poniższej galerii.}

RJNTbHaxKrxDv

Zdjęcie przedstawia dwa niewielkie kopczyki chlorku sodu, czyli soli kamiennej — białej substancji składającej się z bardzo drobnych kryształków, usypane na czarnym podłożu.

R12aO5FubcEVH

Zdjęcie przedstawiające szalkę Petriego oglądaną od góry. W naczyniu znajduje się niewielka porcja białych, pozlepianych ze sobą kryształków. Jest to chlorek magnezu.

R16K0Iu2rPQk5

Zdjęcie przedstawia stolik z przezroczystym zamkniętym naczyniem szklanym. Za nim stoi butla z gazem zaopatrzona w zawór opisana symbolem dwutlenku węgla C O indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego.

RGe0Ddb8IxodZ

Zdjęcie przedstawia palące się niebieskim płomieniem dwa palniki domowej kuchenki gazowej.

R1ZC0BueDPy51

Zdjęcie przedstawia szklankę wypełnioną wodą, stojącą na szarym tle.

R1QJG49Sk7BQX

Zdjęcie przedstawia łyżeczkę wypełnioną cukrem spożywczym na tle cukierniczki.

Związki jonowe w temperaturze pokojowej są substancjami stałymi, o wysokich temperaturach topnienia i wrzenia. W tych samych warunkach niektóre związki kowalencyjne są gazami, inne substancjami stałymi, a jeszcze inne cieczami. Mają zwykle znacznie niższe temperatury wrzenia i topnienia niż związki jonowe. Związki jonowe zwykle łatwiej i lepiej rozpuszczają się w wodzie od związków kowalencyjnych. Od reguły tej jest jednak dość sporo wyjątków, które wynikają ze specyfiki budowy poszczególnych substancji. Więcej na ten temat dowiesz się w czasie kolejnych etapów swojej edukacji chemicznej.

Indeks dolny Zapoznaj się z obrazami zamieszczonymi w poniższej galerii. Indeks dolny koniec_{Zapoznaj się z obrazami zamieszczonymi w poniższej galerii.}

RurSyso0nbH9H

Na zdjęciu widać zlewkę ze stu gramami wody. Obok niej, w szklanym naczyniu wagowym lub szkiełku zegarkowym, znajduje się trzydzieści sześć gram chlorku sodu.

R85GlcLYXqj9O

Na zdjęciu widać zlewkę ze stu gramami wody. Obok niej, w szklanym naczyniu wagowym lub szkiełku zegarkowym, znajduje się pięćdziesiąt cztery przecinek sześć gram chlorku magnezu.

RGlyMuFmEy7tO

Ilustracja ukazująca rozpuszczalność substancji w wodzie w temperaturze pokojowej. Zdjęcie przedstawia zlewkę wypełnioną wodą do kreski oznaczającej pojemność sto mililitrów oraz strzykawkę z odciągniętym tłoczkiem. W prawym górnym rogu znajduje się zbliżenie na tłoczek i miarkę. Pozycja tłoczka wskazuje objętość gazu wewnątrz strzykawki wynoszącą dziewięćdziesiąt trzy centymetry sześcienne. Podpis pod zdjęciem sugeruje, że taką objętość mają dwadzieścia trzy gramy dwutlenku węgla.

Ciekawostka

Diament jest wyjątkowym przykładem substancji kowalencyjnej. Jest zbudowany z atomów węgla, połączonych wiązaniami kowalencyjnymi. Tworzą one sieć obejmującą cały kryształ. Diament nie rozpuszcza się w wodzie, ale poza tym nie ma właściwości charakterystycznych dla substancji kowalencyjnych. Jego temperatury wrzenia i topnienia są bardzo wysokie, podobnie jak związków jonowych.

RkhSjLBbgKIfe

Zdjęcie przedstawia idealnie bezbarwny, nieoszlifowany diament w kształcie nieregularnego stożka na czarnym tle.

RZ1WWDzpUtJMO

Ilustracja przedstawia strukturę atomów węgla w krysztale diamentu. Czarne kulki symbolizujące atomy połączone są czerwonymi liniami dla oznaczenia wiązań kowalencyjnych. Struktura wewnętrzna kryształu diamentu, mimo pozornego skomplikowania jest bardzo regularna, a każdy atom węgla jest połączony wiązaniami kowalencyjnymi z czterema takimi samymi atomami.

Podsumowanie

• Jony powstają z atomów, które oddały lub przyjęły co najmniej jeden elektron.

• Jony obdarzone ładunkiem dodatnim to kationy; powstają z atomów po oddaniu co najmniej jednego elektronu.

• Jony obdarzone ładunkiem ujemnym to aniony; powstają z atomów, które przyjęły co najmniej jeden elektron.

• Kationy powstają głównie z atomów metali, aniony zaś m.in. z atomów niektórych niemetali.

• Związki jonowe są zbudowane z naprzemiennie ułożonych kationów i anionów, które tworzą uporządkowaną strukturę nazywaną kryształem jonowym.

• W krysztale związku jonowego jony o przeciwnych znakach wzajemnie się przyciągają w efekcie działania sił elektrostatycznych.

• Związki kowalencyjne zwykle składają się z cząsteczek.

• Związki jonowe najczęściej mają wyższe temperatury wrzenia i topnienia w stosunku do związków kowalencyjnych; są także zazwyczaj lepiej rozpuszczalne w wodzie w porównaniu z substancjami zbudowanymi z cząsteczek.

Słownik