이온 결합이란 무엇입니까?

이온 결합이 무엇인지와 그 특성에 대해 설명합니다. 이러한 유형의 결합으로 형성된 화합물의 예 및 응용.


염화나트륨(NaCl)은 식염으로 알려진 이온 화합물입니다.

이온 결합이란 무엇입니까?

이온 결합 또는 전기 결합은 이온이라고 불리는 반대 부호의 전하를 갖는 입자 사이의 정전기적 인력 으로 구성됩니다 .

이온은 전기적으로 하전된 입자 입니다. 전자를 잃거나 얻은 원자나 분자 일 수 있습니다 . 즉, 중성이 아닙니다.

이러한 유형의 결합은 일반적으로 금속 원자 (전기 음성도가 낮음)에서 비금속 원자(전기 음성도가 높음)로 전자 이동이 발생하는 금속 원자와 비금속 원자 사이에서 나타납니다.

이온 결합이 형성되기 위해서는 두 유형의 원자 사이의 전기음성도(화학 결합으로 결합될 때 원자가 다른 원자로부터 전자를 끌어당기는 능력 ) 의 차이가 폴링 척도로 1.7 이상이어야 합니다. , 전기 음성도 값에 따라 원자를 분류하는 데 사용됩니다.

이온 결합은 일반적으로 공유 결합(두 원자의 외부 또는 원자가 껍질의 전자 쌍을 공유하는 것으로 구성됨)과 구별되지만 실제로는 순수한  이온 결합이 없으며 오히려 이 모델은 공유 결합을 과장하여 구성되어  유용합니다. 이 경우의 원자 행동 연구를 위해. 이러한 결합에는 항상 어느 정도의 공유 여유가 있습니다.

그러나 종종 극성 분자를 구성하는 공유 결합을 형성하는 원자와 달리 이온은 양극과 음극을 갖지 않고  단일 전하가 전체적으로 우세합니다 . 따라서 원자가 전자를 잃으면(양전하를 유지함) 양이온을 갖게 되고, 원자가 전자를 얻으면(음전하를 유지함) 음이온을 갖게 됩니다.

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이온성 화합물의 성질

이온성 화합물의 일반적인 특성은 다음과 같습니다.

  • 그것들은 강력한 연결고리입니다. 이 원자 결합의 강도는 매우 강할 수 있으므로 이러한 화합물의 구조는 매우 저항력이 있는 결정 네트워크를 형성하는 경향이 있습니다.
  • 그들은 일반적으로 단단합니다. 정상적인 온도 와 압력 범위  (T=25°C 및 P=1atm) 에서 이러한 화합물은 입방체의 견고한 분자 구조를 가지며, 이는 염을 생성하는 결정 네트워크를 형성합니다. 드물지만 매우 유용한 “용해염”이라고 불리는 이온성 액체도 있습니다.
  • 녹는점과 끓는점이 높습니다. 이온 사이의 정전기적 인력을 깨기 위해서는  많은 양의 에너지가 필요하기 때문에 이러한 화합물의 녹는  점 (300°C~1000°C)과  끓는점은 일반적으로 매우 높습니다.
  • 수용성. 대부분의 염은 전기 쌍극자(양극 및 음극)를 갖는 물 및 기타 수용액에 용해됩니다.
  • 전기 운전. 이온이 결정 격자에서 매우 고정된 위치를 차지하기 때문에 고체 상태 에서는  좋은 전기 전도체가 아닙니다. 반면에 일단 물 이나 수용액에 용해되면 효과적인 전기 전도체가 됩니다 .
  • 선택성. 이온 결합은  주기율표 의 IA 및 IIA족 금속 과 VIA 및 VIIA족의 비금속 사이 에서만 발생할 수 있습니다.

이온 결합의 예

  • 불화물(F – ). 불산(HF)에서 얻은 염의 일부인 음이온입니다. 이는 치약 및 기타 치과 용품 제조에 사용됩니다.
    예 : NaF, KF, LiF, CaF 2
  • 황산염(SO 4 2- ). 황산 (H 2 SO 4 ) 에서 얻은 염 또는 에스테르의 일부인 음이온은 금속과 결합하여 건축 자재를 얻는 첨가제부터 조영제 X선 공급에 이르기까지 다양한 용도로 사용됩니다.
    예 : CuSO 4 , CaSO 4 , K 2 SO 4
  • 질산염(NO 3 – ). 질산(HNO 3 )에서 얻은 염 또는 에스테르의 일부인 음이온은 화약 제조 및 비료용 다양한 화학 제제에 사용됩니다.
    예 : AgNO 3 , KNO 3 , Mg(NO 3 ) 2
  • 수성 II(Hg 2+ ). 수은 양이온이라고도 불리는 수은에서 얻은  양이온 으로 산성 pH (<2) 의 매질에서만 안정합니다  . 수은 화합물은 인체에 독성이 있으므로 특정 예방 조치를 취하여 취급해야 합니다.
    예: HgCl 2 , HgCN 2
  • 과망간산염(MnO 4 – ). 과망간산(HMnO 4 )의 염은 강렬한 보라색을 띠고 엄청난 산화력을 가지고 있습니다. 이러한 특성은 사카린 합성, 폐수 처리 및 소독제 제조에 사용될 수 있습니다.
    예 : KMnO 4 , Ca(MnO 4 ) 2