Dziecko myli kation z anionem. Jest na to sposób?

Najlepiej działa hasło „kation jest krótszy o elektrony”: oddał minusy, więc został plus. Warto też ćwiczyć kierunek myślenia: znak jonu mówi o elektronach NA ODWRÓT — plus znaczy, że elektronów ubyło, minus, że przybyło. Częsty błąd to czytanie plusa jako „dostał coś ekstra”.

Da się to pokazać w kuchni?

Tak — sól kuchenna to gotowa pomoc naukowa. Kryształki pod lupą mają kształt kostek, bo jony układają się w regularną sieć. Można też odparować łyżkę solanki na talerzyku: sól wróci w postaci kryształków. Przy okazji warto podkreślić, że w szklance słonej wody pływają jony Na^+ i Cl^-, a nie „cząsteczki soli”.

Po co siódmoklasiście jony?

Bez nich nie ruszy dalszej chemii: wzory soli i tlenków, reakcje w roztworach, kwasy, zasady i sole w klasie ósmej opierają się na jonach. Uczeń, który rozumie, kto oddaje, a kto przyjmuje elektrony, wyprowadzi wzór MgO sam; bez tego musi zakuwać każdy wzór osobno.

Jony i wiązanie jonowe

około 12 minut

W tej lekcji1/10

Sód wybucha w kontakcie z wodą, a chlor bywał gazem bojowym. Połącz je — i posypujesz tym jajko. Dziś zobaczysz, co dzieje się między atomami, że z dwóch zabójców powstaje zwykła sól kuchenna.

Jon, kation, anion

Jon to atom, który oddał albo przyjął elektrony — i dlatego ma ładunek.

Kation sodu i anion chloru: po jednej stronie elektronu ubyło, po drugiej przybyło

jon	co zrobił atom	ładunek	przykłady
kation	oddał elektrony	dodatni	$\mathrm{Na}^+$ , $\mathrm{Mg}^{2+}$
anion	przyjął elektrony	ujemny	$\mathrm{Cl}^-$ , $O^{2-}$

Sposób na zapamiętanie: kation jest krótszy o elektrony — oddał je, więc minusów ubyło i został plus.

Kto oddaje, kto przyjmuje

Metale mają mało elektronów walencyjnych (zwykle 1–2), więc łatwiej im je oddać, niż dozbierać do ośmiu. Niemetale mają ich dużo (6–7) — brakuje im jednego lub dwóch, więc przyjmują.

Dwie drogi do tego samego celu

Tak powstaje $\mathrm{NaCl}$

1
Sód ma 1 elektron walencyjny. Łatwiej oddać jeden, niż przyjąć siedem.
$\mathrm{Na}:\ 2,\ 8,\ 1$
2
Sód przed oddaniem elektronu i po nim — trzecia powłoka zostaje pusta
Sód oddaje ten elektron. Protonów jest teraz o jeden więcej niż elektronów — powstaje kation o konfiguracji neonu.
$\mathrm{Na} - e^- \rightarrow \mathrm{Na}^+ \quad (2,\ 8)$
3
Chlor ma 7 elektronów walencyjnych i przyjmuje oddany elektron — do kompletu ośmiu, jak argon.
$\mathrm{Cl} + e^- \rightarrow \mathrm{Cl}^- \quad (2,\ 8,\ 8)$
4
Plus przyciąga minus. To przyciąganie jonów TO właśnie wiązanie jonowe.
$\mathrm{Na}^+ + \mathrm{Cl}^- \rightarrow \mathrm{NaCl}$
Wskazówka
Zauważ: żaden elektron nie zginął. Jeden atom go oddał, drugi przyjął — chemia to księgowość, wszystko musi się bilansować.

Wszystkie kroki za Tobą!

Twoja kolej

Magnez ma konfigurację 2, 8, 2. Jaki jon utworzy?

Kryształ, nie parka

Wiązanie jonowe to przyciąganie jonów o przeciwnych znakach. W soli nie ma osobnych „par $\mathrm{NaCl}$ ” — każdy $\mathrm{Na}^+$ przyciąga WSZYSTKIE sąsiednie $\mathrm{Cl}^-$ i odwrotnie. Jony układają się w regularną sieć: kryształ jonowy.

Stąd dwie cechy soli: sieć trudno rozerwać, więc mają wysokie temperatury topnienia ( $\mathrm{NaCl}$ topi się w 801 °C), a roztwory i stopione sole przewodzą prąd, bo dopiero wtedy jony mogą się poruszać.

Jonowe czy kowalencyjne?

To drugie wiązanie już znasz — teraz łatwo je odróżnić:

	kowalencyjne	jonowe
elektrony	wspólna para	przekazane
kto z kim	niemetal + niemetal	metal + niemetal
przykłady	$\mathrm{H_2O}$ , $\mathrm{O_2}$	$\mathrm{NaCl}$ , $\mathrm{MgO}$

Szybki test: spójrz, CZYM są pierwiastki, zanim policzysz cokolwiek innego.

Twoja kolej

W którym związku występuje wiązanie jonowe?

Pułapka! $\mathrm{Na}^+$ to nie „mniejszy sód”

Źle: $\mathrm{Na}^+$ to sód, tylko trochę mniejszy — właściwie to samo.

Dobrze: kation sodu ma zupełnie inne właściwości niż metaliczny sód. Ten jeden elektron zmienia wszystko: atom $\mathrm{Na}$ gwałtownie reaguje z wodą, a jon $\mathrm{Na}^+$ jest bierny i bezpieczny. Dlatego sól można jeść, choć sodu nie wolno nawet dotykać.

Ściąga do zapamiętania

Jak powstaje wiązanie jonowe i po czym je poznać?

Metal ODDAJE elektrony walencyjne → kation (+); niemetal je PRZYJMUJE → anion (−). Oba osiągają konfigurację gazu szlachetnego. Wiązanie jonowe to przyciąganie jonów o przeciwnych znakach, np. $\mathrm{Na}^+$ i $\mathrm{Cl}^-$ . Jony tworzą kryształ (sieć, nie pary) — stąd wysokie temperatury topnienia soli i przewodzenie prądu przez roztwory oraz stopione sole. Metal + niemetal → jonowe; niemetal + niemetal → kowalencyjne (wspólna para).

Dla rodzica

Jak pomóc dziecku w tym temacie?

Dziecko myli kation z anionem. Jest na to sposób?: Najlepiej działa hasło „kation jest krótszy o elektrony”: oddał minusy, więc został plus. Warto też ćwiczyć kierunek myślenia: znak jonu mówi o elektronach NA ODWRÓT — plus znaczy, że elektronów ubyło, minus, że przybyło. Częsty błąd to czytanie plusa jako „dostał coś ekstra”.
Da się to pokazać w kuchni?: Tak — sól kuchenna to gotowa pomoc naukowa. Kryształki pod lupą mają kształt kostek, bo jony układają się w regularną sieć. Można też odparować łyżkę solanki na talerzyku: sól wróci w postaci kryształków. Przy okazji warto podkreślić, że w szklance słonej wody pływają jony $\mathrm{Na}^+$ i $\mathrm{Cl}^-$ , a nie „cząsteczki soli”.
Po co siódmoklasiście jony?: Bez nich nie ruszy dalszej chemii: wzory soli i tlenków, reakcje w roztworach, kwasy, zasady i sole w klasie ósmej opierają się na jonach. Uczeń, który rozumie, kto oddaje, a kto przyjmuje elektrony, wyprowadzi wzór $\mathrm{MgO}$ sam; bez tego musi zakuwać każdy wzór osobno.

Sprawdź się!

Atom chloru przyjął jeden elektron. Co powstało?

Magnez ma konfigurację 2, 8, 2. Co robi, tworząc jon?

Na czym polega wiązanie jonowe?

Która para pierwiastków połączy się wiązaniem jonowym?

Roztwór soli przewodzi prąd, a suchy kryształ soli nie. Dlaczego?

Następny temat

Wartościowość pierwiastków chemicznych