Wiązanie jonowe (inaczej elektrowalencyjne, heteropolarne lub biegunowe) jest to rodzaj
wiązania chemicznego
. Istotą tego wiązania jest elektrostatyczne oddziaływanie między
jonami
o różnoimiennych ładunkach.
Wiązanie to powstaje najczęściej między metalem a niemetalem. Różnica elektroujemności w
skali Paulinga
jest większa lub równa 1,7. Największy udział tego rodzaju wiązania można zaobserwować w związkach
litowców
z
fluorowcami
. Teoretycznie najsilniejszym wiązaniem jonowym charakteryzuje się fluorek fransu - FrF, gdyż posiada największą różnicę elektroujemności.
Związki, w których ono występuje, są zdolne do
dysocjacji elektrolitycznej
, tzn. do rozpadu na wolne jony. Stopy i roztwory
związków chemicznych
, w których występuje wiązanie jonowe są
elektrolitami
, tzn. są zdolne do przewodzenia
prądu elektrycznego
.
W kryształach substancji jonowych, nośniki ładunku (jony) są "więźniami" sieci krystalicznej. W stopionych lub rozpuszczonych kryształach jony są z niej uwolnione i są zdolne przewodzić prąd elektryczny. Trzeba pamiętać, że pojedyncze cząsteczki jonowe występują tylko w stanie gazowym.
Z formalnego punktu widzenia przyjmuje się, że wiązania jonowe występują między atomami, których różnica elektroujemności jest nie mniejsza niż 1.7 w
skali Paulinga
. W rzeczywistości jednak nie istnieją czyste wiązania jonowe i każde z nich ma też pewne cechy
kowalencyjnego
, co powoduje, że granica między tymi dwoma rodzajami wiązań jest bardzo płynna.
W chemii kwantowej przyjmuje się, że wiązanie jonowe ma miejsce wtedy, gdy teoretycznie obliczona energia
orbitali
molekularnych, przy założeniu, że wiązanie ma jednak charakter kowalencyjny, jest większa od
potencjału jonizacyjnego
atomu, który jest donorem (dostarczycielem) elektronu dla drugiego atomu. Obliczenia teoretyczne energii takich hipotetycznych orbitali są jednak wysoce dyskusyjne.
Praktycznie, aby ustalić czy wiązanie jest jonowe czy kowalencyjne, wykonuje się pomiar
gęstości elektronowej
wokół atomów tworzących wiązanie za pomocą
rentgenografii strukturalnej
. Jeśli w przestrzeni między atomami występuje obszar, gdzie gęstość elektronowa jest tak mała, że nie da się jej zmierzyć, a zatem chmury elektronowe wokół obu atomów są wyraźnie rozdzielone, to przyjmuje się, że wiązanie ma istotnie charakter jonowy.
Bibliografia
- Piotr Chmielewski,
Adam Jezierski
Słownik szkolny – Chemia, wyd. Europa, Wrocław 2001,