Химическая связь ионная (электростатическая)

Ионная (электростатическая) связь — один из основных видов химической связи. В 1916 году Коссель, опираясь на теорию связи Берцелиуса, предположил, что атомы стремятся к образованию внешних устойчивых 8- или 18-электронных оболочек. Взаимодействуя, одни атомы теряют «излишние» электроны, а другие приобретают «недостающие». В результате этого обмена атомы становятся ионами — катионами и анионами, которые взаимодействуют по закону Кулона.

В современном понимании ионная связь возникает по тем же принципам, что и ковалентная (спаривание электронов и т. д.), но только в тех случаях, когда взаимодействуют атомы с резко различными свойствами: разными потенциалами ионизации, сродством к электрону и строением электронных оболочек. Из-за разной электроотрицательности происходит обмен электронами, атомы приобретают разноимённые заряды и взаимодействуют с помощью электростатических сил.

При этом предполагалось, что, отдавая электроны, атомы резко сокращают свой объём (для таких элементов, как Li, Na, Ca это верно), а становясь анионами, его увеличивают. Однако, как теперь ясно, последнее утверждение неверно (см. Радиус ионный).

Энергия связи, в соответствии с законом Кулона, пропорциональна изменению расстояния и зарядности ионов. С уменьшением расстояния и возрастанием зарядности энергия связи растёт. Межатомные расстояния определяются равновесием сил притяжения и сил отталкивания электронных оболочек при их соприкосновении.

Современный контекст

Сейчас, в связи с исследованием эффективных зарядов, выяснено, что даже в простых соединениях, считавшихся типично ионными (NaCl, CaO), связи далеко не полностью ионные. В сложных соединениях (например, силикатах) связи существенно ковалентные. Кроме того, представления о размерах ионов оказались далеки от истины (см. Радиусы ионно-атомные). По этим и ряду других причин понимание ионной химической связи должно быть значительно пересмотрено (В. И. Лебедев).